基地局、通信端末及び無線通信システム
【課題】無線リソースを有効利用することが可能な技術を提供する。
【解決手段】無線通信システム１００で利用されるＴＤＤフレームには、無線通信システム１００とは別の無線通信システムにおいて既知信号の送信に使用されるサブフレームである切り替えサブフレームが含まれている。基地局１の周辺に前記別の無線通信システムの基地局が存在する場合には、基地局１と通信端末２との間では、切り替えサブフレームを用いて通信が行われない。一方で、基地局１の周辺に前記別の無線通信システムの基地局が存在しない場合には、基地局１と通信端末２との間では、切り替えサブフレームを用いて通信が行われる。
【解決手段】無線通信システム１００で利用されるＴＤＤフレームには、無線通信システム１００とは別の無線通信システムにおいて既知信号の送信に使用されるサブフレームである切り替えサブフレームが含まれている。基地局１の周辺に前記別の無線通信システムの基地局が存在する場合には、基地局１と通信端末２との間では、切り替えサブフレームを用いて通信が行われない。一方で、基地局１の周辺に前記別の無線通信システムの基地局が存在しない場合には、基地局１と通信端末２との間では、切り替えサブフレームを用いて通信が行われる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の部分フレームで構成されたフレームを用いた通信技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から無線通信に関して様々な技術が提案されている。例えば特許文献１には、ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access、符号分割多元接続）方式を用いた無線通信に関する技術が開示されている。また、非特許文献１〜４には、ＬＴＥ（Long Term Evolution）についての規格が記載されている。ＬＴＥは「Ｅ−ＵＴＲＡ」とも呼ばれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−５１８２５号公報
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】3GPPTM TS 36.211 V9.1.0、“3rd Generation Partnership Project;Technical Specification Group Radio Access Network;Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA);Physical Channels and Modulation(Release 9)”、２０１０年３月
【非特許文献２】3GPPTM TS 36.212 V9.2.0、“3rd Generation Partnership Project;Technical Specification Group Radio Access Network;Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA);Multiplexing and channel coding(Release 9)”、２０１０年６月
【非特許文献３】3GPPTM TS 36.213 V9.2.0、“3rd Generation Partnership Project;Technical Specification Group Radio Access Network;Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA);Physical layer procedures(Release 9)”、２０１０年６月
【非特許文献４】3GPPTM TR 25.814 V7.1.0、“3rd Generation Partnership Project;Technical Specification Group Radio Access Network;Physical layer aspects for evolved Universal Terrestrial Radio Access (UTRA)(Release 7)”、２００６年９月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
さて、無線通信システムでの無線リソースは有限であるため、無線リソースを有効利用することが望まれている。
【０００６】
そこで、本発明は上述の点に鑑みて成されたものであり、無線リソースを有効利用することが可能な技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明に係る基地局は、複数の部分フレームで構成され、上り通信用及び下り通信用の部分フレームを含むフレームを用いて通信端末と無線通信を行う基地局であって、前記複数の部分フレームは、前記基地局が属する無線通信システムとは別の無線通信システムにおいて既知信号の送信に使用される部分フレームである他利用部分フレームを含み、前記フレームを用いて通信する無線通信部と、前記基地局の周辺に前記別の無線通信システムの基地局が存在するか否かを判断する判断部とを備え、前記無線通信部は、前記判断部が前記基地局の周辺に前記別の無線通信システムの基地局が存在すると判断すると、前記他利用部分フレームを用いて通信を行わず、前記判断部が前記基地局の周辺に前記別の無線通信システムの基地局が存在しないと判断すると、前記他利用部分フレームを用いて信号を送信する。
【０００８】
また、本発明に係る基地局の一態様では、前記無線通信部が前記他利用部分フレームを用いて送信する信号は既知信号である。
【０００９】
また、本発明に係る基地局の一態様では、前記無線通信部は、前記他利用部分フレームにおいて、前記基地局の周辺の基地局とは異なる周波数帯域、あるいは前記基地局の周辺の基地局とは異なる送信時間帯を用いて前記既知信号を送信する。
【００１０】
また、本発明に係る基地局の一態様では、前記既知信号はフレーム同期信号である。
【００１１】
また、本発明に係る基地局の一態様では、前記無線通信部が前記他利用部分フレームを用いて送信する信号は、既知信号ではない信号である。
【００１２】
また、本発明に係る基地局の一態様では、前記既知信号ではない信号は、ユーザデータ及び制御信号の少なくとも一方である。
【００１３】
また、本発明に係る通信端末は、上記の基地局と通信を行う通信端末であって、前記基地局と通信を行う無線通信部と、前記通信端末でのフレームタイミングを前記基地局でのフレームタイミングに同期させるフレーム同期処理を行う同期処理部とを備え、前記同期処理部は、前記無線通信部が受信する、前記基地局が前記他利用部分フレームを用いて送信する前記フレーム同期信号を用いて、前記フレーム同期処理を行う。
【００１４】
また、本発明に係る通信端末は、複数の部分フレームで構成され、上り通信用及び下り通信用の部分フレームを含むフレームを用いて基地局と無線通信を行う通信端末であって、前記複数の部分フレームは、前記基地局が属する無線通信システムとは別の無線通信システムにおいて既知信号の送信に使用される部分フレームである他利用部分フレームを含み、前記基地局は、その周辺に前記別の無線通信システムの基地局が存在しないと判断すると所定の信号を送信し、前記フレームを用いて前記基地局と通信する無線通信部を備え、前記無線通信部は、前記基地局から前記所定の信号を受信すると、前記他利用部分フレームを用いて信号を送信する。
【００１５】
また、本発明に係る通信端末の一態様では、前記無線通信部が前記他利用部分フレームを用いて送信する信号は、既知信号ではない信号である。
【００１６】
また、本発明に係る通信端末の一態様では、前記既知信号ではない信号は、ユーザデータ及び制御信号の少なくとも一方である。
【００１７】
また、本発明に係る無線通信システムは、複数の部分フレームで構成され、上り通信用及び下り通信用の部分フレームを含むフレームを用いて、基地局と通信端末とが無線通信を行う無線通信システムであって、前記複数の部分フレームは、前記無線通信システムとは別の無線通信システムにおいて既知信号の送信に使用される部分フレームである他利用部分フレームを含み、前記基地局は、前記フレームを用いて前記通信端末と通信する基地局側無線通信部と、前記基地局の周辺に前記別の無線通信システムの基地局が存在するか否かを判断する判断部とを有し、前記通信端末は、前記フレームを用いて前記基地局と通信する端末側無線通信部を有し、前記基地局側無線通信部と前記端末側無線通信部との間では、前記判断部が前記基地局の周辺に前記別の無線通信システムの基地局が存在すると判断すると、前記他利用部分フレームを用いて通信が行われず、前記判断部が前記基地局の周辺に前記別の無線通信システムの基地局が存在しないと判断すると、前記他利用部分フレームを用いて双方向の通信が行われる。
【００１８】
また、本発明に係る無線通信システムの一態様では、前記無線通信システムはＬＴＥであって、前記別の無線通信システムはＴＤ−ＳＣＤＭＡである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、基地局の周辺に、当該基地局が属する無線通信システムとは別の無線通信システムに属する基地局が存在しない場合には、当該別の無線通信システムにおいて既知信号の送信に使用される他利用部分フレームを用いて通信が行われることから、他利用部分フレームを有効利用することができる。
【００２０】
また、本発明の一態様によれば、基地局は、他利用部分フレームにおいて、当該基地局の周辺の基地局とは異なる周波数帯域、あるいは当該基地局の周辺の基地局とは異なる送信時間帯を用いて既知信号を送信するため、当該基地局から送信される既知信号と、その周辺の基地局から送信される既知信号との干渉を抑制することができる。
【００２１】
また、本発明の一態様によれば、通信端末は、基地局が他利用部分フレームにおいて当該基地局の周辺の基地局とは異なる周波数帯域、あるいは当該基地局の周辺の基地局とは異なる送信時間帯を用いて送信するフレーム同期信号を用いてフレーム同期処理を行う。したがって、通信端末は、基地局から送信される、他の基地局のフレーム同期信号との干渉が少ないフレーム同期信号を用いて、フレーム同期処理を行うことができる。よって、フレーム同期精度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施の形態に係る無線通信システムの構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る基地局の構成を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る通信端末の構成を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態に係るＴＤＤフレームの構成を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態に係るＴＤＤフレームの構成の種類を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態に係るＴＤＤフレームの構成を示す図である。
【図７】ＬＴＥの基地局の周辺にＴＤ−ＳＣＤＭＡの基地局が存在する様子を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態に係るＴＤＤフレームの構成を示す図である。
【図９】切り替えサブフレームの第１の利用方法を示す図である。
【図１０】切り替えサブフレームの第１の利用方法を示す図である。
【図１１】切り替えサブフレームの第１の利用方法を示す図である。
【図１２】本発明の実施の形態に係る基地局の動作を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の実施の形態に係る通信端末でのフレーム同期処理を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の実施の形態に係る上りサブフレームの構成を示す図である。
【図１５】切り替えサブフレームの第２の利用方法を示す図である。
【図１６】本発明の実施の形態に係る基地局の動作を示すフローチャートである。
【図１７】本発明の実施の形態に係る通信端末の動作を示すフローチャートである。
【図１８】本発明の実施の形態に係る下りサブフレームの構成を示す図である。
【図１９】切り替えサブフレームの第３の利用方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図１は本発明の実施の形態に係る無線通信システム１００の構成を示す図である。本実施の形態に係る無線通信システム１００は、例えば、複信方式としてＴＤＤ（Time Division Duplexing）方式が採用されたＬＴＥであって、複数の基地局１と複数の通信端末２とを備えている。このＬＴＥでは、１つのＴＤＤフレームが、複数のサブフレームで構成されている。複数の基地局１は、ネットワーク３に接続されており、当該ネットワーク３を通じて互いに通信することが可能となっている。
【００２４】
無線通信システム１００では、下り通信にはＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）方式が使用されている。ＯＦＤＭＡ方式では、互いに直交する複数のサブキャリアが合成されたＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）信号が使用される。また、無線通信システム１００では、上り通信にはＳＣ−ＦＤＭＡ（Single Carrier-Frequency Division Multiple Access）方式が採用されている。各基地局１は、時間軸と周波数軸とからなる２次元で特定される無線リソースを複数の通信端末２のそれぞれに個別に割り当てることによって、当該複数の通信端末２と同時に通信することが可能となっている。
【００２５】
図２は各基地局１の構成を示すブロック図である。図２に示されるように、各基地局１は、無線通信部１０と、ネットワーク通信部１１と、バッファ１２と、制御部１３とを備えている。
【００２６】
無線通信部１０は、アンテナ１０ａで受信した受信信号に対して増幅処理及びダウンコンバート処理等を行って、ベースバンドの受信信号を生成して出力する。また、無線通信部１０は、制御部１３で生成されたベースバンドの送信信号に対してアップコンバート及び増幅処理等を行って、搬送帯域の送信信号を生成してアンテナ１０ａに入力する。これにより、アンテナ１０ａから無線信号が送信される。
【００２７】
ネットワーク通信部１１は、ネットワーク３と通信を行う。ネットワーク通信部１１は、ネットワーク３から送信されるデータをバッファ１２に書き込む。また、ネットワーク通信部１１は、バッファ１２内のネットワーク３向けのデータをネットワーク３に送信する。
【００２８】
制御部１３は、ＣＰＵやメモリなどで構成されており、機能ブロックとして、送信信号生成部１３０、受信データ取得部１３１、無線リソース割り当て部１３２及び周辺状況判断部１３３を備えている。
【００２９】
受信データ取得部１３１は、無線通信部１０から出力されるベースバンドの受信信号に対して復調処理や復号化処理等を行って、当該受信信号に含まれるビットデータを取得する。そして、受信データ取得部１３１は、取得したビットデータのうち、ネットワーク３向けのビットデータをバッファ１２内に記憶する。
【００３０】
送信信号生成部１３０は、バッファ１２内の通信端末２向けのビットデータを含む信号を生成する。そして、送信信号生成部１３０は、生成した信号に対して符号化処理や変調処理等を行って、ベースバンドの送信信号を生成して出力する。
【００３１】
無線リソース割り当て部１３２は、通信対象の各通信端末２に対して、当該通信端末２に基地局１が信号を送信する際に使用する無線リソース（以後、「下り無線リソース」と呼ぶことがある）を割り当てる。これにより、各通信端末２について、下り通信（ＯＦＤＭＡ方式）に使用される周波数帯域（サブキャリア）及び通信時間帯が決定される。送信信号生成部１３０は、無線リソース割り当て部１３２での下り無線リソースの割り当て結果に基づいて、ベースバンドの送信信号を生成するとともに、無線通信部１０を制御して当該送信信号の無線送信タイミングを制御する。これにより、無線通信部１０は、各通信端末２に対して、当該通信端末２に割り当てられた下り無線リソースを用いて信号を送信する。
【００３２】
また、無線リソース割り当て部１３２は、通信対象の各通信端末２に対して、当該通信端末２が基地局１に信号を送信する際に使用する無線リソース（以後、「上り無線リソース」と呼ぶことがある）を割り当てる。これにより、各通信端末２について、上り通信（ＳＣ−ＦＤＭＡ方式）に使用される周波数帯域及び通信時間帯が決定される。送信信号生成部１３０は、無線リソース割り当て部１３２において通信端末２に対して上り無線リソースが割り当てられると、当該上り無線リソースを当該通信端末２に通知するための通知信号を生成する。そして、送信信号生成部１３０は、生成した通知信号を含む、ベースバンドの送信信号を生成して、これを無線通信部１０に入力する。これにより、各通信端末２には、当該通信端末２に基地局１で割り当てられた上り無線リソースが通知される。各通信端末２は、基地局１から通知された上り無線リソースを用いて信号を基地局１に送信する。
【００３３】
周辺状況判断部１３３は、自身が属する基地局１の周辺において、当該基地局１が属する無線通信システム１００とは別の無線通信システムの基地局、本実施の形態では、ＴＤ−ＳＣＤＭＡ（Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access、時分割−同期符号分割多元接続）の基地局が存在するか否かを判断する。基地局１では、周辺状況判断部１３３において、当該基地局１の周辺にＴＤ−ＳＣＤＭＡの基地局が存在すると判断された場合と、当該基地局１の周辺にＴＤ−ＳＣＤＭＡの基地局が存在しないと判断された場合とで、使用されるＴＤＤフレームのフレームフォーマットが異なるようになっている。この基地局１の動作については後で詳細に説明する。
【００３４】
図３は各通信端末２の構成を示すブロック図である。図３に示されるように、各通信端末２は、無線通信部２０と、バッファ２１と、制御部２２とを備えている。
【００３５】
無線通信部２０は、アンテナ２０ａで受信した受信信号に対して増幅処理及びダウンコンバート処理等を行って、ベースバンドの受信信号を生成して出力する。また、無線通信部２０は、制御部２２で生成されたベースバンドの送信信号に対してアップコンバート及び増幅処理等を行って、搬送帯域の送信信号を生成してアンテナ２０ａに入力する。これにより、アンテナ２０ａから無線信号が送信される。
【００３６】
制御部２２は、ＣＰＵやメモリなどで構成されており、機能ブロックとして、送信信号生成部２２０、受信データ取得部２２１及び同期処理部２２２を備えている。
【００３７】
受信データ取得部２２１は、無線通信部２０から出力されるベースバンドの受信信号に対して復調処理や復号化処理等を行って、当該受信信号に含まれるビットデータを取得する。そして、受信データ取得部２２１は、取得したビットデータを受信データとしてバッファ２１に書き込む。受信データには、通信端末２に基地局１で割り当てられた上り無線リソースを特定するための情報も含まれている。
【００３８】
送信信号生成部２２０は、バッファ２１内の受信データ等に基づいて、基地局１に送信するビットデータを送信データとして生成し、生成した送信データを一時的にバッファ２１に書き込む。そして、送信信号生成部２２０は、バッファ２１内の送信データを含む信号を生成し、生成した信号に対して符号化処理や変調処理等を行って、ベースバンドの送信信号を生成して出力する。送信信号生成部２２０は、自身が属する通信端末２に基地局１で割り当てられた上り無線リソースを用いて、ベースバンドの送信信号を生成するとともに、無線通信部２０を制御して当該送信信号の無線送信タイミングを制御する。これにより、無線通信部２０は、自身が属する通信端末２に割り当てられた上り無線リソースを用いてデータを送信する。
【００３９】
同期処理部２２２は、無線通信部２０で受信された、基地局１からのフレーム同期信号に基づいて、通信端末２でのフレームタイミングを基地局１でのフレームタイミングに同期させるフレーム同期処理を行う。これにより、通信端末２は、基地局１と同期して動作することができる。同期処理部２２２でのフレーム同期処理については後で詳細に説明する。
【００４０】
次に無線通信システム１００で使用されるＴＤＤフレーム３００について詳細に説明する。ＴＤＤフレーム３００は、時間軸と周波数軸とからなる２次元で特定される。ＴＤＤフレーム３００の周波数帯域幅（システム帯域幅）は例えば２０ＭＨｚであって、ＴＤＤフレーム３００の時間長は１０ｍｓである。基地局１は、ＴＤＤフレーム３００から、各通信端末２に対して割り当てる上り無線リソース及び下り無線リソースを決定する。
【００４１】
図４はＴＤＤフレーム３００の構成を示す図である。図４に示されるように、ＴＤＤフレーム３００は、２つのハーフフレーム３０１で構成されている。各ハーフフレーム３０１は、５個のサブフレーム３０２で構成されている。つまり、ＴＤＤフレーム３００は１０個のサブフレーム３０２で構成されている。部分フレームであるサブフレーム３０２の時間長は１ｍｓである。以後、ＴＤＤフレーム３００を構成する１０個のサブフレーム３０２を、先頭から順に第０〜第９サブフレーム３０２とそれぞれ呼ぶことがある。
【００４２】
各サブフレーム３０２は、時間方向に２つのスロット３０３を含んで構成されている。各スロット３０３は、７個のシンボル期間３０４で構成されている。したがって、各サブフレーム３０２は、時間方向に１４個のシンボル期間３０４を含んでいる。このシンボル期間３０４は、ＯＦＤＭＡ方式の下り通信では、ＯＦＤＭシンボルの１シンボル期間となり、ＳＣ−ＦＤＭＡ方式の上り通信では、ＤＦＴＳ（Discrete Fourier Transform Spread）−ＯＦＤＭシンボルの１シンボル期間となる。各シンボル期間３０４は、ＣＰ（サイクリック・プリフィックス）が含められるＣＰ期間３０５と有効シンボル期間３０６とで構成されている。
【００４３】
以上のように構成されるＴＤＤフレーム３００には、少なくとも１つの上り通信用のサブフレーム３０２と、少なくとも２つの下り通信用のサブフレーム３０２とが含められる。以後、上り通信用のサブフレーム３０２を「上りサブフレーム３０２」と呼び、下り通信用のサブフレーム３０２を「下りサブフレーム３０２」と呼ぶ。
【００４４】
ＬＴＥでは、ＴＤＤフレーム３００において、周波数方向に１８０ｋＨｚの周波数帯域幅を含み、時間方向に７シンボル期間３０４（１スロット３０３）を含む領域（無線リソース）が「リソース・ブロック（ＲＢ）」と呼ばれている。通信端末２に対する無線リソースの割り当てはＲＢ単位で行われる。また、ＯＦＤＭＡ方式が適用される下りサブフレーム３０２では、周波数方向に１サブキャリアを含み、時間方向に１シンボル期間３０４を含む領域（無線リソース）が「リソース・エレメント」と呼ばれている。
【００４５】
また、ＬＴＥでは、ＴＤＤフレーム３００の構成については、上りサブフレーム３０２と下りサブフレーム３０２の組み合わせが異なる７種類の構成が規定されている。図５は当該７種類の構成を示す図である。
【００４６】
図５に示されるように、ＬＴＥでは、０番〜６番までのＴＤＤフレーム３００の構成が規定されている。無線通信システム１００では、この７種類の構成のうちの一つの構成を使用する。図５では、「Ｄ」で示されるサブフレーム３０２は、下りサブフレーム３０２を意味し、「Ｕ」で示されるサブフレーム３０２は、上りサブフレーム３０２を意味している。また、「ＳＷ」で示されるサブフレーム３０２は、無線通信システム１００において、下り通信から上り通信への切り替えが行われるサブフレーム３０２を意味している。このサブフレーム３０２を「切り替えサブフレーム３０２」と呼ぶことがある。
【００４７】
０番の構成を有するＴＤＤフレーム３００では、第０及び第５サブフレーム３０２が下りサブフレーム３０２となっており、第２〜第４サブフレーム３０２及び第７〜第９サブフレーム３０２が上りサブフレーム３０２となっており、第１及び第６サブフレーム３０２が切り替えサブフレーム３０２となっている。また、４番の構成を有するＴＤＤフレーム３００では、第０サブフレーム３０２及び第４〜第９サブフレーム３０２が下りサブフレーム３０２となっており、第２及び第３サブフレーム３０２が上りサブフレーム３０２となっており、第１サブフレーム３０２が切り替えサブフレーム３０２となっている。
【００４８】
図６は、０番の構成を有するＴＤＤフレーム３００を示す図である。図６に示されるように、切り替えサブフレーム３０２は、時間方向に、下りパイロットタイムスロット（ＤｗＰＴＳ）４０１と、ガードタイム（ＧＰ）４００と、上りパイロットタイムスロット（ＵｐＰＴＳ）４０２とを含んでいる。ＬＴＥでは、下りパイロットタイムスロット４０１、ガードタイム４００及び上りパイロットタイムスロット４０２の時間長の組み合わせについて、複数種類の組み合わせが規定されている。
【００４９】
切り替えサブフレーム３０２は、ＬＴＥの基地局１の周辺に、ＴＤ−ＳＣＤＭＡの基地局を配置することを可能とするために必要な部分フレームである。ＴＤ−ＳＣＤＭＡで使用されるフレームにおいても、切り替えサブフレーム３０２と同じ構成を有する部分フレームが規定されており、当該部分フレームと、ＬＴＥの切り替えサブフレーム３０２とは同期している。
【００５０】
ガードタイム４００は、下り通信から上り通信に切り替えるために必要な無信号期間であって、通信には使用されない。下りパイロットタイムスロット４０１は、ＴＤ−ＳＣＤＭＡにおいて下り方向のパイロット信号（既知信号）が送信される期間である。上りパイロットタイムスロット４０２は、ＴＤ−ＳＣＤＭＡにおいて上り方向のパイロット信号（既知信号）が送信される期間である。したがって、ＬＴＥの基地局１が、下りパイロットタイムスロット４０１において信号を送信しなければ、当該基地局１の周辺に配置されたＴＤ−ＳＣＤＭＡの基地局が送信するパイロット信号と、当該基地局１が送信する信号とが干渉することを抑制できる。また、ＬＴＥの基地局１と通信する通信端末２が、上りパイロットタイムスロット４０２において信号を送信しなければ、当該基地局１の周辺に配置されたＴＤ−ＳＣＤＭＡの基地局と通信する通信端末が送信するパイロット信号と、当該基地局１と通信する通信端末２が送信する信号とが干渉することを抑制できる。よって、ＬＴＥの基地局１の周辺に、ＴＤ−ＳＣＤＭＡの基地局を配置することが可能となる。
【００５１】
このように、基地局１の周辺にＴＤ−ＳＣＤＭＡの基地局が存在する場合には、基地局１は下りパイロットタイムスロット４０１において信号を送信できず、通信端末２は上りパイロットタイムスロット４０２において信号を送信できない。
【００５２】
一方で、基地局１の周辺にＴＤ−ＳＣＤＭＡの基地局が存在しなければ、基地局１が下りパイロットタイムスロット４０１において信号を送信したり、通信端末２が上りパイロットタイムスロット４０２において信号を送信したりとしても問題が生じることは無い。
【００５３】
以上の点に鑑み、本実施の形態に係る無線通信システム１００では、図７に示されるように、基地局１の周辺にＴＤ−ＳＣＤＭＡの基地局９００が存在する場合には、言い換えれば、基地局１の通信エリア１ａと部分的に重複する通信エリア９００ａを有するＴＤ−ＳＣＤＭＡの基地局９００が存在する場合には、切り替えサブフレーム３０２を用いて基地局１と通信端末２との間の通信は行わず、基地局１の周辺にＴＤ−ＳＣＤＭＡの基地局が存在しない場合には、切り替えサブフレーム３０２を用いて基地局１と通信端末２との間の通信を行うようにする。これにより、切り替えサブフレーム３０２を有効利用することができる。本実施の形態では、基地局１の周辺にＴＤ−ＳＣＤＭＡの基地局が存在しない場合の切り替えサブフレーム３０２の利用方法として、複数の利用方法を提案する。
【００５４】
以後、図６に示されるように、切り替えサブフレーム３０２において、時間方向に下りパイロットタイムスロット４０１を含む部分を「他利用下り無線リソース４１０」と呼び、時間方向に上りパイロットタイムスロット４０２を含む部分を「他利用上り無線リソース４２０」と呼ぶ。また、特に断らない限り、本無線通信システム１００では、ＴＤＤフレーム３００の構成として０番の構成が採用されているものとする。
【００５５】
＜切り替えサブフレームの第１の利用方法＞
ＬＴＥにおいては、通信端末２がフレーム同期処理で使用する２種類の既知のフレーム同期信号が、第０及び第５サブフレーム３０２のそれぞれにおいて送信される。ＬＴＥでは、第０及び第５サブフレーム３０２は、ＴＤＤフレーム３００の構成にかかわらず、常に下りサブフレーム３０２である。２種類のフレーム同期信号のうち、一方のフレーム同期信号は、Ｐ−ＳＣＨ（Primary Synchronization Channel）と呼ばれる、下りサブフレーム３０２内に割り当てられた無線リソースで送信される。他方のフレーム同期信号は、Ｓ−ＳＣＨ（Secondary SCH）と呼ばれる、下りサブフレーム３０２内に割り当てられた無線リソースで送信される。以後、Ｐ−ＳＣＨで送信されるフレーム同期信号を「第１同期信号」と呼び、Ｓ−ＳＣＨで送信されるフレーム同期信号「第２同期信号」と呼ぶ。
【００５６】
図８は、第０及び第５サブフレーム３０２のそれぞれにおいて、Ｐ−ＳＣＨ５０１とＳ−ＳＣＨ５０２が割り当てられている様子を示す図である。
【００５７】
図８に示されるように、Ｐ−ＳＣＨ５０１は、時間方向では、下りサブフレーム３０２の先頭から６番目のシンボル期間３０４に割り当てられ、周波数方向では、下りサブフレーム３０２の周波数帯域の中央部に配置される。また、Ｓ−ＳＣＨ５０２は、時間方向において、下りサブフレーム３０２の先頭から７番目のシンボル期間３０４に配置され、周波数方向では、下りサブフレーム３０２の周波数帯域の中央部に配置される。Ｐ−ＳＣＨ５０１及びＳ−ＳＣＨ５０２のそれぞれには、７２本のサブキャリアが含まれている。この７２本のサブキャリアには、ＤＣキャリア及びヌルキャリアが含まれている。
【００５８】
第１同期信号は、Ｐ−ＳＣＨ５０１に含まれる複数のサブキャリアをそれぞれ変調する複数の複素シンボルで構成されている。ＬＴＥでは、第１同期信号を構成する複数の複素シンボルから成る符号パターン（以後、「第１符号パターン」と呼ぶ）が３種類規定されている。この３種類の第１符号パターンには、互いに直交する３種類の符号系列がそれぞれ採用されている。基地局１は、３種類の第１符号パターンのいずれか一つを、第１同期信号としてＰ−ＳＣＨ５０１を使用して送信する。
【００５９】
第１同期信号と同様に、第２同期信号は、Ｓ−ＳＣＨ５０２に含まれる複数のサブキャリアをそれぞれ変調する複数の複素シンボルで構成されている。ＬＴＥでは、第２同期信号を構成する複数の複素シンボルから成る符号パターン（以後、「第２符号パターン」と呼ぶ）が１６８種類規定されている。基地局１は、１６８種類の第２符号パターンのいずれか一つを、第２同期信号としてＳ−ＳＣＨ５０２を使用して送信する。
【００６０】
また、ＬＴＥにおいては、第０サブフレーム３０２で送信される第２同期信号と、第５サブフレーム３０２で送信される第２同期信号との間では、送信に使用される複数のサブキャリアの周波数帯域がオフセットされている。言い換えれば、第０サブフレーム３０２で送信される第２同期信号と、第５サブフレーム３０２で送信される第２同期信号との間では、送信される際に使用される複数のサブキャリアが一部異なっている。
【００６１】
このように、ＬＴＥでは、３種類の第１符号パターンと、１６８種類の第２符号パターンとが規定されていることから、第１符号パターンと第２符号パターンとを組み合わせることによって、５０４種類の識別番号を定義することができる。例えば、第２符号パターンに基地局の識別番号（以後、「基地局識別番号」と呼ぶ）を割り当て、第１符号パターンにセクタの識別番号（以後、「セクタ識別番号」と呼ぶ）を割り当てる。基地局１は、あるセクタに存在する通信端末２に対して、そのセクタに係るセクタ識別番号を示す第１符号パターン（第１同期信号）をＰ−ＳＣＨ５０１で使用して送信するとともに、自装置に係る基地局識別番号を示す第２符号パターン（第２同期信号）をＳ−ＳＣＨ５０２で送信する。これにより、通信端末２は、第１及び第２同期信号を受信することによって、自装置が通信する基地局１の基地局識別番号と、自装置が存在するセクタのセクタ識別番号とを取得することができる。
【００６２】
本例では、基地局１の周辺にＴＤ−ＳＣＤＭＡの基地局が存在しない場合には、切り替えサブフレーム３０２の他利用下り無線リソース４１０を使用してフレーム同期信号を送信する。具体的には、他利用下り無線リソース４１０にＰ−ＳＣＨ５０１を割り当てて、当該Ｐ−ＳＣＨ５０１を使用して第１同期信号を送信する。通信端末２は、まず、下りサブフレーム３０２で送信される第１及び第２同期信号を用いてフレーム同期処理を行う。その後、通信端末２は、他利用下り無線リソース４１０で送信される第１同期信号を用いて再度フレーム同期処理を行って、フレームタイミングのずれを補正する。
【００６３】
図９は切り替えサブフレーム３０２でのＰ−ＳＣＨ５０１の割り当て例を示す図である。図９に示されるように、第１及び第６サブフレーム３０２の他利用下り無線リソース４１０のそれぞれでは、下りサブフレーム３０２に配置されるＰ−ＳＣＨ５０１と同じ大きさのＰ−ＳＣＨ５０１が、他利用下り無線リソース４１０に含まれる複数のシンボル期間３０４の１つに配置される。基地局１は、周辺状況判断部１３３が基地局１の周辺にＴＤ−ＳＣＤＭＡの基地局が存在しないと判断すると、第０及び第５サブフレーム３０２を用いて第１及び第２同期信号を送信するとともに、第１及び第６サブフレーム３０２の他利用下り無線リソース４１０に割り当てられたＰ−ＳＣＨ５０１を使用して第１同期信号を送信する。
【００６４】
また、本例においては、他利用下り無線リソース４１０においてＰ−ＳＣＨ５０１が割り当てられる領域は、通信エリアが互いに部分的に重複する複数の基地局１の間において、互いに重複することなく異なるようになっている。図１０，１１は、図９のようにＰ−ＳＣＨ５０１が他利用下り無線リソース４１０に割り当てられた基地局１の周辺に位置する基地局１でのＰ−ＳＣＨ５０１の他利用下り無線リソース４１０での割り当て例を示す図である。
【００６５】
図１０の例では、図９の例と比べて、他利用下り無線リソース４１０において、Ｐ−ＳＣＨ５０１は、時間方向では同じシンボル期間３０４に割り当てられているものの、周波数方向では異なった周波数帯域に割り当てられている。また、図１１の例では、図９の例と比べて、他利用下り無線リソース４１０において、Ｐ−ＳＣＨ５０１は、周波数方向では同じ周波数帯域に割り当てられているものの、時間方向では異なったシンボル期間３０４に割り当てられている。
【００６６】
このように、本例においては、基地局１と、その周辺の基地局１との間においては、他利用下り無線リソース４１０内にＰ−ＳＣＨ５０１が割り当てられる領域が互いに重複することなく異なっている。したがって、基地局１は、その周辺の基地局１とは異なる周波数帯域、あるいは異なる送信時間帯（シンボル期間３０４）を用いて、他利用下り無線リソース４１０の第１同期信号を送信することになる。よって、基地局１が他利用下り無線リソース４１０を用いて送信する第１同期信号と、その周辺の基地局１が他利用下り無線リソース４１０を用いて送信する第１同期信号とが干渉することを抑制することができる。
【００６７】
次に本例に係る基地局１及び通信端末２の動作について説明する。図１２は基地局１の動作を示すフローチャートである。図１３は通信端末２でのフレーム同期処理を示すフローチャートである。
【００６８】
基地局１が電柱等に設置されてその電源が投入されると、図１２に示されるように、ステップｓ１において、周辺状況判断部１３３が、基地局１の周辺にＴＤ−ＳＣＤＭＡの基地局が存在するか否かを判断する。
【００６９】
例えば、周辺状況判断部１３３は、無線通信部１０が受信する、周辺基地局からのシステム情報に基づいて、基地局１の周辺にＴＤ−ＳＣＤＭＡの基地局が存在するか否かを判断する。基地局１の周辺の各基地局は、自装置が属する無線通信システムを特定するための特定情報を含むシステム情報を送信している。したがって、周辺状況判断部１３３は、周辺基地局が送信するシステム情報に基づいて、基地局１の周辺にＴＤ−ＳＣＤＭＡの基地局が存在するか否かを判断することができる。
【００７０】
また、周辺状況判断部１３３は、ネットワーク３に接続された上位装置から通知される周辺基地局情報に基づいて、基地局１の周辺にＴＤ−ＳＣＤＭＡの基地局が存在するか否かを判断しても良い。上位装置は、各基地局に関する情報を記憶しており、基地局から要求があると、その基地局に対して、当該基地局の周辺の基地局に関する情報を周辺基地局情報として送信するように構成されている。この周辺基地局情報には、周辺基地局が属する無線通信システムを特定するための特定情報が含まれている。したがって、周辺状況判断部１３３は、上位装置からの周辺基地局情報に基づいて、基地局１の周辺にＴＤ−ＳＣＤＭＡの基地局が存在するか否かを判断することができる。
【００７１】
また、周辺状況判断部１３３は、基地局１の制御部１３に予め記憶されている周辺基地局情報に基づいて、基地局１の周辺にＴＤ−ＳＣＤＭＡの基地局が存在するか否かを判断しても良い。この場合には、基地局１に対して、その周辺の各基地局に関する情報を周辺基地局情報として予め記憶しておく。この周辺基地局情報に、周辺基地局が属する無線通信システムを特定するための特定情報を含ませることによって、周辺状況判断部１３３は、基地局１の周辺にＴＤ−ＳＣＤＭＡの基地局が存在するか否かを判断することができる。
【００７２】
ステップｓ１において、周辺状況判断部１３３が、基地局１の周辺にＴＤ−ＳＣＤＭＡが存在すると判断すると、ステップｓ２において、制御部１３は、切り替えサブフレーム３０２を通信端末２との通信に使用しないと決定する。この場合には、他利用下り無線リソース４１０にはＰ−ＳＣＨ５０１は割り当てられない。
【００７３】
一方で、ステップｓ１において、周辺状況判断部１３３が、基地局１の周辺にＴＤ−ＳＣＤＭＡが存在すると判断すると、ステップｓ３において、制御部１３は、ＴＤＤフレーム３００のフレームフォーマットを変更して、第１及び第６サブフレーム３０２の他利用下り無線リソース４１０のそれぞれにＰ−ＳＣＨ５０１を割り当てる。
【００７４】
その後、無線通信部１０が、フレーム同期処理が完了した旨を通知するための同期完了通知信号を通信端末２から受信すると、ステップｓ５において、送信信号生成部１３０は、フレームフォーマットが変更されたことを通知するための変更通知信号を生成する。この変更通知信号には、他利用下り無線リソース４１０におけるＰ−ＳＣＨ５０１の範囲（周波数帯域及びシンボル期間）を特定するための特定情報が含まれている。そして、無線通信部１０は、送信信号生成部１３０で生成された変更通知信号を、ステップｓ４での同期完了通知信号の送信元の通信端末２に送信する。
【００７５】
通信端末２では、図１３に示されるように、ステップｓ１１において、その電源がオンとなって、無線通信部２０と基地局１との通信が開始すると、ステップｓ１２において、同期処理部２２２は、下りサブフレーム３０２で送信される第１同期信号を用いて、通信端末２でのサブフレームタイミングを、基地局１でのサブフレームタイミングに同期させる処理を行う。つまり、同期処理部２２２は、通信端末２でのサブフレーム３０２の先頭タイミングを、基地局１でのサブフレーム３０２の先頭タイミングに一致させる処理を行う。
【００７６】
ステップｓ１２では、同期処理部２２２は、第１符号パターンについてのパターンマッチングを行う。具体的には、同期処理部２２２は、ＬＴＥで規定されている３種類の第１符号パターンのそれぞれについて、自身が生成した第１符号パターンと、無線通信部２０で受信される、第１符号パターンが送信される周波数帯域の信号との間において相関値のピークが検出されるかを確認する。なお、通信端末２は、下りサブフレーム３０２内でのＰ−ＳＣＨ５０１の範囲を予め記憶しているため、第１符号パターン（第１同期信号）が送信される周波数帯域及びシンボル期間３０４を認識することができる。
【００７７】
上述のように、基地局１からは、ＬＴＥで規定されている３種類の第１符号パターンのうちの１つが第１同期信号として送信されることから、基地局１から送信される第１同期信号に係る第１符号パターンと、同期処理部２２２で生成された第１符号パターンとのタイミングと符号系列とが一致すれば、それらの相関値はピークを示すようになる。同期処理部２２２は、自身が生成した第１符号パターンと、無線通信部２０での受信信号（第１符号パターンが送信される周波数帯域での受信信号）との間に相関値のピークが検出されると、そのときの受信信号の受信タイミングを第１同期信号の受信タイミングとする。そして、同期処理部２２２は、第１同期信号の受信タイミングから、基地局１でのサブフレーム３０２の先頭タイミングを特定する。その後、同期処理部２２２は、通信端末２でのサブフレーム３０２の先頭タイミングを、基地局１でのサブフレーム３０２での先頭タイミングに一致させる。これにより、通信端末２では、サブフレームタイミングの同期が完了する。制御部２２は、３種類の第１符号パターンのうち、無線通信部２０での受信信号との間で相関値のピークが検出された第１符号パターンが示すセクタ識別番号を、通信端末２が属するセクタのセクタ識別番号とする。
【００７８】
次にステップｓ１３において、同期処理部２２２は、下りサブフレーム３０２で送信される第２同期信号を用いて、通信端末２でのフレームタイミングを、基地局１でのフレームタイミングに同期させる処理を行う。つまり、同期処理部２２２は、通信端末２でのＴＤＤフレーム３００の先頭タイミングを、基地局１でのＴＤＤフレーム３００の先頭タイミングに一致させる処理を行う。
【００７９】
ステップｓ１３では、同期処理部２２２は、第２符号パターンのパターンマッチングを行う。具体的には、同期処理部２２２は、ＬＴＥで規定されている１６８種類の第２符号パターンのそれぞれについて、自身が生成した第２符号パターンと、無線通信部２０で受信された、第２符号パターンが送信される周波数帯域の信号との間で相関値のピークが検出されるかを確認する。なお、通信端末２は、下りサブフレーム３０２内でのＳ−ＳＣＨ５０２の範囲を予め記憶しているため、第２符号パターン（第２同期信号）が送信される周波数帯域及びシンボル期間３０４を認識することができる。
【００８０】
上述のように、基地局１からは、ＬＴＥで規定されている１６８種類の第２符号パターンのうちの１つが第２同期信号として送信されることから、基地局１から送信される第２同期信号に係る第２符号パターンと、同期処理部２２２で生成された第２符号パターンとのタイミングと符号系列とが一致すれば、それらの相関値はピークを示すようになる。同期処理部２２２は、自身が生成した第２符号パターンと、無線通信部２０での受信信号との間に相関値のピークが検出されると、そのときの受信信号の受信タイミングを基地局１からの第２同期信号の受信タイミングとする。そして、制御部２２は、１６８種類の第２符号パターンのうち、無線通信部２０での受信信号との間で相関値のピークが検出された第２符号パターンが示す基地局識別番号を、通信端末２が通信する基地局１の基地局識別番号とする。
【００８１】
ここで、上述のように、第０及び第５サブフレーム３０２で送信される第２同期信号の間では、送信に使用される複数のサブキャリアの周波数帯域がオフセットされている。したがって、同期処理部２２２は、自身が生成した第２符号パターンとの間で相関値を求める受信信号の周波数帯域を、第０サブフレーム３０２の第２符号パターンが送信される周波数帯域に設定しているか、第５サブフレーム３０２の第２符号パターンが送信される周波数帯域に設定しているかによって、求めた第２同期信号の受信タイミングが、第０サブフレーム３０２の第２同期信号についての受信タイミングか、第５サブフレーム３０２の第２同期信号についての受信タイミングかを区別することができる。
【００８２】
その後、同期処理部２２２は、求めた第２同期信号の受信タイミングから、基地局１でのＴＤＤフレーム３００の先頭タイミングを特定する。そして、同期処理部２２２は、特定した基地局１でのＴＤＤフレーム３００の先頭タイミングに、通信端末２でのＴＤＤフレーム３００の先頭タイミングを一致させる。これにより、通信端末２では、フレームタイミングの同期が完了する。
【００８３】
ステップｓ１３においてフレームタイミングの同期が完了すると、ステップｓ１４において、送信信号生成部２２０は、フレーム同期処理が完了した旨を通知するための同期完了通知信号を生成する。そして、無線通信部２０が、この同期完了通知信号を基地局１に送信する。
【００８４】
その後、ステップｓ１５において、無線通信部２０が基地局１からの変更通知信号を受信すると、同期処理部２２２は、ステップｓ１６において、他利用下り無線リソース４１０を使用して送信される第１同期信号を用いて、再度フレーム同期処理を行って、通信端末２での現在のフレームタイミングのずれを補正する。
【００８５】
ここで、同期処理部２２２は、すでに一度フレーム同期処理を行っていることから、基地局１から送信される第１同期信号に係る第１符号パターンの種類を把握している。また、通信端末２では一度はフレーム同期処理が行われていることから、通信端末２でのフレームタイミングと基地局１でのフレームタイミングとはある程度は一致している。そして、ステップｓ１５で通信端末２が受信した、基地局１からの変更通知信号には、他利用下り無線リソース４１０内でのＰ−ＳＣＨ５０１の範囲を特定するための特定情報が含まれていることから、同期処理部２２２は、第１及び第６サブフレーム３０２の他利用下り無線リソース４１０の第１同期信号を受信するタイミングをある程度特定することができる。
【００８６】
ステップｓ１６では、同期処理部２２２は、基地局１が送信する第１同期信号に係る第１符号パターンを生成し、当該第１符号パターンと、第１サブフレーム３０２の第１同期信号を受信するであろうタイミング付近において無線通信部２０で受信される、第１符号パターンが送信される周波数帯域の信号との相関値のピークを検出する。そして、同期処理部２２２は、自身が生成した第１符号パターンとの間の相関値がピークを成す受信信号の受信タイミングを、第１サブフレーム３０２の第１同期信号の受信タイミングとする。その後、同期処理部２２２は、第１サブフレーム３０２の第１同期信号の受信タイミングから、基地局１でのフレーム３００の先頭タイミングを特定し、通信端末２での現在のフレームタイミングと、基地局１でのフレームタイミングとのずれ量を求める。
【００８７】
同様にして、同期処理部２２２は、基地局１から送信される第１符号パターンを生成し、当該第１符号パターンと、第６サブフレーム３０２の第１同期信号を受信するであろうタイミング付近において無線通信部２０で受信される、第１符号パターンが送信される周波数帯域の信号との相関値のピークを検出する。そして、同期処理部２２２は、自身が生成した第１符号パターンとの間の相関値がピークを成す受信信号の受信タイミングを、第６サブフレーム３０２の第１同期信号の受信タイミングとする。その後、同期処理部２２２は、第６サブフレーム３０２の第１同期信号の受信タイミングから、基地局１でのフレーム３０２の先頭タイミングを特定し、通信端末２での現在のフレームタイミングと、基地局１でのフレームタイミングとのずれ量を求める。
【００８８】
次に同期処理部２２２は、求めた２つのずれ量の平均値を算出する。そして、同期処理部２２２は、求めた平均値に基づいて、通信端末２での現在のＴＤＤフレーム３００の先頭タイミングを補正する。これにより、通信端末２でのフレームタイミングのずれが補正され、通信端末２でのＴＤＤフレーム３００の先頭タイミングが、基地局１でのＴＤＤフレーム３００の先頭タイミングに再度一致するようになる。
【００８９】
以後、同期処理部２２２は、ステップｓ１６の処理を定期的に、例えば数秒ごとに実行して、通信端末２と基地局１との間でのフレームタイミングの同期を維持する。
【００９０】
以上のように、基地局１の周辺に、当該基地局１が属する無線通信システムとは別の無線通信システムに属する基地局が存在しない場合には、当該別の無線通信システムにおいて既知信号の送信に使用される切り替えサブフレーム３０２を用いて通信を行うことによって、切り替えサブフレーム３０２を有効利用することができる。
【００９１】
また、本例においては、通信端末２は、通信対象の基地局１が他利用下り無線リソース４１０において当該基地局１の周辺の基地局１とは異なる周波数帯域、あるいは当該基地局１の周辺の基地局１とは異なる送信時間帯を用いて送信するフレーム同期信号を用いてフレーム同期処理を行っている。したがって、通信端末２は、通信対象の基地局１から送信される、他の基地局１のフレーム同期信号との干渉が少ないフレーム同期信号を用いて、フレーム同期処理を行うことができる。よって、フレーム同期精度が向上する。
【００９２】
なお、上記の例では、セクタ間での干渉を防止するために、他利用下り無線リソース４１０で送信するフレーム同期信号として、直交符号系列が採用された第１同期信号を使用した。しかしながら、セクタ間の干渉を許容できる場合には、他利用下り無線リソース４１０で送信するフレーム同期信号として、直交符号系列ではない第２同期信号を使用しても良い。
【００９３】
また、上記の例では、第１及び第５サブフレーム３０２の他利用下り無線リソース４１０のそれぞれを用いてフレーム同期信号を送信したが、どちらか一方のサブフレーム３０２だけを用いてフレーム同期信号を送信しても良い。この場合には、同期処理部２２２は、第１及び第５サブフレーム３０２のどちらか一方で送信されたフレーム同期信号を用いて求めた上記ずれ量に基づいて、通信端末２での現在のＴＤＤフレーム３００の先頭タイミングを補正することになる。
【００９４】
また、上記の例では、下りサブフレーム３０２と他利用下り無線リソース４１０の両方を使用してフレーム同期信号を送信したが、他利用下り無線リソース４１０だけを使用してフレーム同期信号を送信しても良い。この場合には、通信端末２は、他利用下り無線リソース４１０で送信されるフレーム同期信号だけを用いてフレーム同期処理を行うことになる。
【００９５】
＜切り替えサブフレームの第２の利用方法＞
ＬＴＥにおいては、通信端末２は、ＰＲＡＣＨ（Physical Random Access Channel）と呼ばれる物理チャネルや、ＰＵＣＣＨ（Phsical Uplink Control Channel）と呼ばれる物理チャネルを用いて制御信号を基地局１に送信する。ＰＲＡＣＨでは既知信号であるプリアンブル信号が送信される。ＰＵＣＣＨは、通信端末２が、ユーザデータの送信に使用する上り無線リソースが基地局１から割り当てられていない時に使用される制御チャネルである。ＰＵＣＣＨでは、既知信号ではない制御信号が送信される。具体的には、ユーザデータの送信に使用する上り無線リソースの割り当てを基地局１に要求するための信号、基地局１からの信号を正常に受信したか否かを示すＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報、基地局１からの信号の受信状態を示すＣＱＩ（Channel Quality Indicater）情報などが、ＰＵＣＣＨで送信される。ＰＲＡＣＨ及びＰＵＣＣＨは、各上りサブフレーム３０２に配置される。
【００９６】
図１４は、基地局１が４台の通信端末２と通信を行う際の上りサブフレーム３０２内でのＰＵＣＣＨ６００及びＰＲＡＣＨ６０１の割り当て例を示す図である。図１４のPUCCH♯1〜PUCCH♯4は、♯１〜♯４の通信端末２が使用するＰＵＣＣＨ６００をそれぞれ意味している。
【００９７】
図１４に示されるように、基地局１が通信する各通信端末２に対して、上りサブフレーム３０２に含まれる２つのスロット３０３のそれぞれにおいて、ＰＵＣＣＨ６００が割り当てられる。一方のスロット３０３に配置されるＰＵＣＣＨ６００と、それと対を成す、他方のスロット３０３に配置されるＰＵＣＣＨ６００とは、上りサブフレーム３０２において対角の位置に配置される。
【００９８】
これに対して、ＰＲＡＣＨ６０１は、上りサブフレーム３０２において、最も内側のＰＵＣＣＨ６００と隣接するように上りサブフレーム３０２の先頭から末尾にかけて同一周波数帯域に割り当てられる。
【００９９】
通信端末２は、上りサブフレーム３０２において、ＰＵＣＣＨ６００及びＰＲＡＣＨ６０１以外の領域を利用してユーザデータを送信する。以後、上りサブフレーム３０２においてユーザデータの送信に使用される領域を「上りデータ領域６０２」と呼ぶ。また、ＰＵＣＣＨ６００及びＰＲＡＣＨ６０１をまとめて「上り制御チャネル」と呼ぶことがある。
【０１００】
本無線通信システム１００においては、基地局１と通信する通信端末２の数が多くなると、上りサブフレーム３０２において、上り制御チャネルが占める範囲が大きくなり、上りデータ領域６０２の範囲が小さくなる。その結果、通信端末２の送信スループットが低下する。
【０１０１】
そこで、本例では、基地局１の周辺にＴＤ−ＳＣＤＭＡの基地局が存在しない場合には、ＴＤＤフレーム３００において、少なくとも一つの上りサブフレーム３０２に上り制御チャネルを割り当てる代わりに、切り替えサブフレーム３０２の他利用上り無線リソース４２０に上り制御チャネルを割り当てる。これにより、当該少なくとも一つの上りサブフレーム３０２において、上りデータ領域６０２として使用できる領域を広げることができる。よって、通信端末２の送信スループットの向上が可能となる。
【０１０２】
図１５は他利用上り無線リソース４２０に対する上り制御チャネルの割り当て例を示す図である。図１５の例では、第２サブフレーム３０２に上り制御チャネルを割り当てる代わりに、第１サブフレーム３０２の他利用上り無線リソース４２０に上り制御チャネルが割り当てられている。そして、第２サブフレーム３０２において上り制御チャネルが本来割り当てられる領域が上りデータ領域６０２となっている。
【０１０３】
また、図１５の例では、第７サブフレーム３０２に上り制御チャネルが割り当てられる代わりに、第６サブフレーム３０２の他利用上り無線リソース４２０に上り制御チャネルが割り当てられている。そして、第７サブフレーム３０２において上り制御チャネルが本来割り当てられる領域が上りデータ領域６０２となっている。
【０１０４】
次に、本例に係る基地局１及び通信端末２の動作について説明する。図１６は基地局１の動作を示すフローチャートであって、図１７は通信端末２の動作を示すフローチャートである。
【０１０５】
図１６に示されるように、ステップｓ３１において、基地局１の周辺状況判断部１３３は、上述と同様にして、基地局１の周辺にＴＤ−ＳＣＤＭＡの基地局が存在するか否かを判断する。周辺状況判断部１３３が、基地局１の周辺にＴＤ−ＳＣＤＭＡが存在すると判断すると、ステップｓ３２において、制御部１３は、切り替えサブフレーム３０２を通信端末２との通信に使用しないと決定する。この場合には、各上りサブフレーム３０２にはＰＵＣＣＨ６００及びＰＲＡＣＨ６０１が割り当てられる。
【０１０６】
一方で、周辺状況判断部１３３が、基地局１の周辺にＴＤ−ＳＣＤＭＡが存在しないと判断すると、ステップｓ３３において、制御部１３はフレームフォーマットを変更する必要があるかを判断する。ステップｓ３３では、無線リソース割り当て部１３２が、通信対象の各通信端末２からの上り無線リソースの割り当て要求に基づいて、上りサブフレーム３０２において必要な上りデータ領域６０２の大きさを決定する。そして、無線リソース割り当て部１３２は、上りサブフレーム３０２において、上り制御チャネルを割り当てたとしても、必要な上りデータ領域６０２を確保できる場合には、その上りサブフレーム３０２を通常のフォーマットで使用できると判断する。一方で、無線リソース割り当て部１３２は、上りサブフレーム３０２において、上り制御チャネルを割り当てないようにしなければ、必要な上りデータ領域６０２を確保できない場合には、その上りサブフレーム３０２のフォーマットを変更する必要があると判断する。無線リソース割り当て部１３２は、この処理を、ＴＤＤフレーム３００に含まれる各上りサブフレーム３０２について行う。
【０１０７】
無線リソース割り当て部１３２が、ＴＤＤフレーム３００に含まれるすべての上りサブフレーム３０２について、通常のフォーマットで使用できると判断すると、制御部１３はフレームフォーマットを変更する必要はないと判断する。そして、制御部１３は、上述のステップｓ３２において、切り替えサブフレーム３０２を通信端末２との通信に使用しないと決定する。この場合には、各上りサブフレーム３０２にはＰＵＣＣＨ６００及びＰＲＡＣＨ６０１が割り当てられる。
【０１０８】
これに対して、ＴＤＤフレーム３００において、フォーマットを変更する必要があると無線リソース割り当て部１３２が判断した上りサブフレーム３０２が一つでも存在する場合には、制御部１３は、フレームフォーマットを変更する必要があると判断して、ステップｓ３４において、ＴＤＤフレーム３００のフレームフォーマットを変更する。以下に、本例でのフレームフォーマットの変更方法について説明する。
【０１０９】
本例においては、第２サブフレーム３０２〜第４サブフレーム３０２において、フォーマットを変更する必要があると判断されたサブフレーム３０２が存在する場合には、フレームフォーマットを変更して、そのサブフレーム３０２の代わりに、第１サブフレーム３０２の他利用上り無線リソース４２０に対して上り制御チャネルを割り当てる。フォーマットを変更する必要があると判断されたサブフレーム３０２において、本来は上り制御チャネルとなる領域には上りデータ領域６０２が割り当てられる。
【０１１０】
また、第７サブフレーム３０２〜第９サブフレーム３０２において、フォーマットを変更する必要があると判断されたサブフレーム３０２が存在する場合には、フレームフォーマットを変更して、そのサブフレーム３０２の代わりに、第６サブフレーム３０２の他利用上り無線リソース４２０に対して上り制御チャネルを割り当てる。フォーマットを変更する必要があると判断されたサブフレーム３０２において、本来は上り制御チャネルとなる領域には上りデータ領域６０２が割り当てられる。
【０１１１】
例えば、第２サブフレーム３０２〜第４サブフレーム３０２において第２サブフレーム３０２だけがフォーマットを変更する必要があると判断された場合には、図１５に示されるように、第２サブフレーム３０２の代わりに、第１サブフレーム３０２の他利用上り無線リソース４２０に上り制御チャネルを割り当てる。そして、第２サブフレーム３０２において、本来は上り制御チャネルとなる領域には上りデータ領域６０２が割り当てられる。
【０１１２】
また、第７サブフレーム３０２〜第９サブフレーム３０２において第７サブフレーム３０２だけがフォーマットを変更する必要があると判断された場合には、図１５に示されるように、第７サブフレーム３０２の代わりに、第６サブフレーム３０２の他利用上り無線リソース４２０に上り制御チャネルを割り当てる。そして、第７サブフレーム３０２において、本来は上り制御チャネルとなる領域には上りデータ領域６０２が割り当てられる。
【０１１３】
また、第２サブフレーム３０２〜第４サブフレーム３０２において、第３及び第４サブフレーム３０２がフォーマットを変更する必要があると判断された場合には、第３及び第４サブフレーム３０２の代わりに、第１サブフレーム３０２の他利用上り無線リソース４２０に上り制御チャネルが割り当てられる。そして、第３及び第４サブフレーム３０２のそれぞれにおいて、本来は上り制御チャネルとなる領域には上りデータ領域６０２が割り当てられる。
【０１１４】
制御部１３においてフレームフォーマットが変更されると、ステップｓ３５において、送信信号生成部１３０は、フレームフォーマットが変更されたことを通知するための変更通知信号を生成する。この変更通知信号には、他利用上り無線リソース４２０において、ＰＵＣＣＨ６００及びＰＲＡＣＨ６０１のそれぞれの範囲を特定するための特定情報が含まれている。その後、ステップｓ３６において、基地局１は、送信信号生成部１３０が生成した変更通知信号を無線通信部１０を利用して送信する。
【０１１５】
通信端末２では、図１７に示されるように、ステップｓ４１において、その電源がオンとなって、無線通信部２０と基地局１との通信が開始すると、ステップｓ４２において、制御部２２は、無線通信部２０が基地局１からの変更通知信号を受信したかを判断する。制御部２２は、無線通信部２０が変更通知信号を受信していないと判断すると、ステップｓ４３において、通常のフレームフォーマットを使用して基地局１と通信を行うと判断する。これにより、通信端末２は、基地局１向けの制御信号を、各上りフレーム３０２に割り当てられたＰＵＣＣＨ６００及びＰＲＡＣＨ６０１を使用して送信する。
【０１１６】
これに対して、ステップｓ４２において、制御部２２は、無線通信部２０が変更通知信号を受信したと判断すると、ステップｓ４４において、基地局１で変更されたフレームフォーマットを用いて基地局１と通信を行うと判断する。制御部２２は、ステップｓ４２において無線通信部２０が受信した変更通知信号に含まれる特定情報を参照して、他利用上り無線リソース４２０内でのＰＵＣＣＨ６００及びＰＲＡＣＨ６０１のそれぞれの範囲を特定する。そして、制御部２２は、無線通信部２０が他利用上り無線リソース４２０に割り当てられたＰＵＣＣＨ６００及びＰＲＡＣＨ６０１を使用して制御信号を送信するように無線通信部２０を制御する。
【０１１７】
以上のように、基地局１の周辺に、当該基地局１が属する無線通信システムとは別の無線通信システムに属する基地局が存在しない場合には、当該別の無線通信システムにおいて既知信号の送信に使用される他利用上り無線リソース４２０を用いて通信端末２が基地局１と通信を行うことによって、他利用上り無線リソース４２０を有効利用することができる。
【０１１８】
＜切り替えサブフレームの第３の利用方法＞
ＬＴＥにおいては、基地局１は、ＰＤＣＣＨ（Phsical Downlink Control Channel）と呼ばれる物理チャネルを用いて、既知信号ではない制御信号を通信端末２に送信する。ＰＤＣＣＨでは、システム情報、通信端末２の送信電力を制御するための電力制御用パラメータ、通信端末２がハンドオーバする際に必要なセル再選択情報、周辺基地局１に関する情報を示す隣接セル情報、基地局１が通信端末２に対して割り当てた上り無線リソースを特定するための情報などが送信される。ＰＤＣＣＨは、各下りサブフレーム３０２に配置される。
【０１１９】
図１８は、下りサブフレーム３０２内でのＰＤＣＣＨ７００の割り当て例を示す図である。図１８での“０”〜“１３”までの数字は、下りサブフレーム３０２内でのシンボル期間３０４の番号を示している。
【０１２０】
図１８に示されるように、下りサブフレーム３０２内には、第０シンボル期間３０４、第４シンボル期間３０４、第７シンボル期間３０４及び第１１シンボル期間３０４のそれぞれにおいて、リファレンス信号（ＲＳ：Reference Signal）を送信するためのリソース・エレメント７０１が複数配置される。このリファレンス信号は、通信端末２が伝送路特性を推定するために必要な既知信号である。通信端末２の制御部２２は、無線通信部２０が受信したリファレンス信号に基づいて伝搬路特性を推定し、その推定結果に基づいて、受信信号の振幅及び位相を補正する。これにより、受信信号が伝搬路で受けた歪みが補正される。
【０１２１】
ＰＤＣＣＨ７００は、図１８に示されるように、例えば、第０シンボル期間３０４、第１シンボル期間３０４及び第２シンボル期間３０４において、リファレンス信号用のリソース・エレメント７０１を除く部分に配置される。ＬＴＥでは、ＰＤＣＣＨ７００で送信する制御信号の情報量に応じて、下りサブフレーム３０２の先頭から最大で３シンボル期間３０４にＰＤＣＣＨ７００を配置することができる。
【０１２２】
基地局１は、下りサブフレーム３０２において、リソース・エレメント７０１及びＰＤＣＣＨ７００以外の領域を利用してユーザデータを送信する。以後、下りサブフレーム３０２においてユーザデータの送信に使用される領域を「下りデータ領域７０２」と呼ぶ。
【０１２３】
本無線通信システム１００においては、基地局１と通信する通信端末２の数が多くなると、下りサブフレーム３０２において、ＰＤＣＣＨ７００が占める範囲が大きくなり、下りデータ領域７０２の範囲が小さくなる。その結果、基地局１の送信スループットが低下する。
【０１２４】
そこで、本例では、基地局１の周辺にＴＤ−ＳＣＤＭＡの基地局が存在しない場合には、ＴＤＤフレーム３００において、少なくとも一つの下りサブフレーム３０２にＰＤＣＣＨ７００を割り当てる代わりに、切り替えサブフレーム３０２の他利用下り無線リソース４１０にＰＤＣＣＨ７００を割り当てる。これにより、当該少なくとも一つの下りサブフレーム３０２において、下りデータ領域７０２として使用できる領域を広げることができる。よって、基地局１の送信スループットの向上が可能となる。
【０１２５】
図１９は他利用下り無線リソース４１０に対するＰＤＣＣＨ７００の割り当て例を示す図である。図１９の例では、第０サブフレーム３０２にＰＤＣＣＨ７００が割り当てられる代わりに、第１サブフレーム３０２の他利用下り無線リソース４１０にＰＤＣＣＨ７００が割り当てられている。そして、第０サブフレーム３０２において、ＰＤＣＣＨ７００が本来割り当てられる領域が下りデータ領域７０２となっている。
【０１２６】
また、図１９の例では、第５サブフレーム３０２にＰＤＣＣＨ７００が割り当てられる代わりに、第６サブフレーム３０２の他利用下り無線リソース４１０にＰＤＣＣＨ７００が割り当てられている。そして、第５サブフレーム３０２において、ＰＤＣＣＨ７００が本来割り当てられる領域が下りデータ領域７０２となっている。
【０１２７】
なお、他利用下り無線リソース４１０に配置されたＰＤＣＣＨ７００で送信される制御信号が伝搬路で受ける歪みを通信端末２が補正するために、図１９に示されるように、リファレンス信号を送信するためのリソース・エレメント７０１を他利用下り無線リソース４１０に割り当てることが望ましい。
【０１２８】
次に、本例に係る基地局１及び通信端末２の動作について上述の図１６，１７を用いて説明する。ステップｓ３１において、基地局１の周辺状況判断部１３３は、基地局１の周辺にＴＤ−ＳＣＤＭＡの基地局が存在するか否かを判断する。周辺状況判断部１３３が、基地局１の周辺にＴＤ−ＳＣＤＭＡが存在すると判断すると、ステップｓ３２において、制御部１３は、切り替えサブフレーム３０２を通信端末２との通信に使用しないと決定する。この場合には、各下りサブフレーム３０２にはＰＤＣＣＨ７００が割り当てられる。
【０１２９】
一方で、周辺状況判断部１３３が、基地局１の周辺にＴＤ−ＳＣＤＭＡが存在しないと判断すると、ステップｓ３３において、無線リソース割り当て部１３２は、フレームフォーマットを変更する必要があるかを判断する。ステップｓ３３において、無線リソース割り当て部１３２は、通信対象の各通信端末２に送信すべきデータのデータ量に基づいて、下りサブフレーム３０２において必要な下りデータ領域７０２の大きさを決定する。そして、無線リソース割り当て部１３２は、下りサブフレーム３０２において、ＰＤＣＣＨ７００を割り当てたとしても、必要な下りデータ領域７０２を確保できる場合には、その下りサブフレーム３０２を通常のフォーマットで使用できると判断する。一方で、無線リソース割り当て部１３２は、下りサブフレーム３０２において、ＰＤＣＣＨ７００を割り当てないようにしなければ、必要な下りデータ領域７０２を確保できない場合には、その下りサブフレーム３０２のフォーマットを変更する必要があると判断する。無線リソース割り当て部１３２は、この処理を、ＴＤＤフレーム３００に含まれる各下りサブフレーム３０２について行う。
【０１３０】
無線リソース割り当て部１３２が、ＴＤＤフレーム３００に含まれるすべての下りサブフレーム３０２について、通常のフォーマットで使用できると判断すると、制御部１３は、フレームフォーマットを変更する必要はないと判断する。そして、制御部１３は、上述のステップｓ３２において、切り替えサブフレーム３０２を通信端末２との通信に使用しないと決定する。この場合には、各下りサブフレーム３０２にはＰＤＣＣＨ７００が割り当てられる。
【０１３１】
これに対して、ＴＤＤフレーム３００において、フォーマットを変更する必要があると無線リソース割り当て部１３２が判断した下りサブフレーム３０２が一つでも存在する場合には、制御部１３は、フレームフォーマットを変更する必要があると判断して、ステップｓ３４において、ＴＤＤフレーム３００のフレームフォーマットを変更する。以下に、本例でのフレームフォーマットの変更方法について説明する。
【０１３２】
本例においては、第０サブフレーム３０２のフォーマットを変更する必要があると判断された場合には、フレームフォーマットを変更して、第０サブフレーム３０２の代わりに、第１サブフレーム３０２の他利用下り無線リソース４１０にＰＤＣＣＨ７００を割り当てる。第０サブフレーム３０２において、本来はＰＤＣＣＨ７００となる領域は下りデータ領域７０２が割り当てられる。
【０１３３】
また、第５サブフレーム３０２のフォーマットを変更する必要があると判断された場合には、フレームフォーマットを変更して、第５サブフレーム３０２の代わりに、第６サブフレーム３０２の他利用下り無線リソース４１０にＰＤＣＣＨ７００を割り当てる。第５サブフレーム３０２において、本来はＰＤＣＣＨ７００となる領域には下りデータ領域７０２が割り当てられる。
【０１３４】
制御部１３においてフレームフォーマットが変更されると、ステップｓ３５において、送信信号生成部１３０は、フレームフォーマットが変更されたことを通知するための変更通知信号を生成する。この変更通知信号には、他利用下り無線リソース４１０におけるＰＤＣＣＨ７００の範囲を特定するための特定情報が含まれている。その後、ステップｓ３６において、基地局１は、送信信号生成部１３０が生成した変更通知信号を無線通信部１０を利用して送信する。この変更通知信号は、変更前、つまり通常のフレームフォーマットのＰＤＣＣＨ７００を用いて送信される。基地局１は、変更通知信号を送信した後は、変更後のフレームフォーマットで通信を行う。
【０１３５】
通信端末２では、上述の図１７に示されるように、ステップｓ４１において、その電源がオンとなって、無線通信部２０と基地局１との通信が開始すると、ステップｓ４２において、制御部２２は、無線通信部２０が基地局１からの変更通知信号を受信したかを判断する。制御部２２は、無線通信部２０が変更通知信号を受信していないと判断すると、ステップｓ４３において、通常のフレームフォーマットを使用して基地局１と通信を行うと判断する。これにより、通信端末２は、各下りサブフレーム３０２に割り当てられたＰＤＣＣＨ７００で送信される制御信号を受信する。
【０１３６】
これに対して、ステップｓ４２において、制御部２２は、無線通信部２０が変更通知信号を受信したと判断すると、ステップｓ４４において、基地局１で変更されたフレームフォーマットを用いて基地局１と通信を行うと判断する。制御部２２は、ステップｓ４２において無線通信部２０が受信した変更通知信号に含まれる特定情報を参照して、他利用下り無線リソース４１０内でのＰＤＣＣＨ７００の範囲を特定する。そして、制御部２２は、他利用下り無線リソース４１０に割り当てられたＰＤＣＣＨ７００で送信される送信信号を通信端末２が受信するように通信端末２の動作を制御する。
【０１３７】
以上のように、基地局１の周辺に、当該基地局１が属する無線通信システムとは別の無線通信システムに属する基地局が存在しない場合には、当該別の無線通信システムにおいて既知信号の送信に使用される他利用下り無線リソース４１０を用いて基地局１が通信端末２と通信を行うことによって、他利用下り無線リソース４１０を有効利用することができる。
【０１３８】
＜変形例＞
上記の例では、切り替えサブフレーム３０２を使用して、フレーム同期信号等の制御信号を送信したが、制御信号に加えて、あるいは制御信号の代わりにユーザデータを送信しても良い。例えば、図９の例では、他利用下り無線リソース４１０において、Ｐ−ＳＣＨ５０１が割り当てられていない領域を使用して基地局１がユーザデータを送信しても良いし、使用されていない他利用上り無線リソース４２０を使用して通信端末２がユーザデータを送信しても良い。また図１５の例では、他利用上り無線リソース４２０において、上り制御チャネルが割り当てられていない領域を使用して通信端末２がユーザデータを送信しても良いし、使用されていない他利用下り無線リソース４１０を使用して基地局１がユーザデータを送信しても良い。このような場合であっても、切り替えサブフレーム３０２を有効利用することができる。
【０１３９】
また、上記の例では、基地局１が属する無線通信システムがＬＴＥであって、切り替えサブフレーム３０２を利用する他の無線通信システムがＴＤ−ＳＣＤＭＡであったが、この２つの無線通信システムの組み合わせは他の無線通信システムの組み合わせであっても良い。
【符号の説明】
【０１４０】
１ 基地局
１０ 無線通信部
２ 通信端末
２０ 無線通信部
１００ 無線通信システム
１３３ 周辺状況判断部
２２２ 同期処理部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の部分フレームで構成されたフレームを用いた通信技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から無線通信に関して様々な技術が提案されている。例えば特許文献１には、ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access、符号分割多元接続）方式を用いた無線通信に関する技術が開示されている。また、非特許文献１〜４には、ＬＴＥ（Long Term Evolution）についての規格が記載されている。ＬＴＥは「Ｅ−ＵＴＲＡ」とも呼ばれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−５１８２５号公報
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】3GPPTM TS 36.211 V9.1.0、“3rd Generation Partnership Project;Technical Specification Group Radio Access Network;Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA);Physical Channels and Modulation(Release 9)”、２０１０年３月
【非特許文献２】3GPPTM TS 36.212 V9.2.0、“3rd Generation Partnership Project;Technical Specification Group Radio Access Network;Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA);Multiplexing and channel coding(Release 9)”、２０１０年６月
【非特許文献３】3GPPTM TS 36.213 V9.2.0、“3rd Generation Partnership Project;Technical Specification Group Radio Access Network;Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA);Physical layer procedures(Release 9)”、２０１０年６月
【非特許文献４】3GPPTM TR 25.814 V7.1.0、“3rd Generation Partnership Project;Technical Specification Group Radio Access Network;Physical layer aspects for evolved Universal Terrestrial Radio Access (UTRA)(Release 7)”、２００６年９月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
さて、無線通信システムでの無線リソースは有限であるため、無線リソースを有効利用することが望まれている。
【０００６】
そこで、本発明は上述の点に鑑みて成されたものであり、無線リソースを有効利用することが可能な技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明に係る基地局は、複数の部分フレームで構成され、上り通信用及び下り通信用の部分フレームを含むフレームを用いて通信端末と無線通信を行う基地局であって、前記複数の部分フレームは、前記基地局が属する無線通信システムとは別の無線通信システムにおいて既知信号の送信に使用される部分フレームである他利用部分フレームを含み、前記フレームを用いて通信する無線通信部と、前記基地局の周辺に前記別の無線通信システムの基地局が存在するか否かを判断する判断部とを備え、前記無線通信部は、前記判断部が前記基地局の周辺に前記別の無線通信システムの基地局が存在すると判断すると、前記他利用部分フレームを用いて通信を行わず、前記判断部が前記基地局の周辺に前記別の無線通信システムの基地局が存在しないと判断すると、前記他利用部分フレームを用いて信号を送信する。
【０００８】
また、本発明に係る基地局の一態様では、前記無線通信部が前記他利用部分フレームを用いて送信する信号は既知信号である。
【０００９】
また、本発明に係る基地局の一態様では、前記無線通信部は、前記他利用部分フレームにおいて、前記基地局の周辺の基地局とは異なる周波数帯域、あるいは前記基地局の周辺の基地局とは異なる送信時間帯を用いて前記既知信号を送信する。
【００１０】
また、本発明に係る基地局の一態様では、前記既知信号はフレーム同期信号である。
【００１１】
また、本発明に係る基地局の一態様では、前記無線通信部が前記他利用部分フレームを用いて送信する信号は、既知信号ではない信号である。
【００１２】
また、本発明に係る基地局の一態様では、前記既知信号ではない信号は、ユーザデータ及び制御信号の少なくとも一方である。
【００１３】
また、本発明に係る通信端末は、上記の基地局と通信を行う通信端末であって、前記基地局と通信を行う無線通信部と、前記通信端末でのフレームタイミングを前記基地局でのフレームタイミングに同期させるフレーム同期処理を行う同期処理部とを備え、前記同期処理部は、前記無線通信部が受信する、前記基地局が前記他利用部分フレームを用いて送信する前記フレーム同期信号を用いて、前記フレーム同期処理を行う。
【００１４】
また、本発明に係る通信端末は、複数の部分フレームで構成され、上り通信用及び下り通信用の部分フレームを含むフレームを用いて基地局と無線通信を行う通信端末であって、前記複数の部分フレームは、前記基地局が属する無線通信システムとは別の無線通信システムにおいて既知信号の送信に使用される部分フレームである他利用部分フレームを含み、前記基地局は、その周辺に前記別の無線通信システムの基地局が存在しないと判断すると所定の信号を送信し、前記フレームを用いて前記基地局と通信する無線通信部を備え、前記無線通信部は、前記基地局から前記所定の信号を受信すると、前記他利用部分フレームを用いて信号を送信する。
【００１５】
また、本発明に係る通信端末の一態様では、前記無線通信部が前記他利用部分フレームを用いて送信する信号は、既知信号ではない信号である。
【００１６】
また、本発明に係る通信端末の一態様では、前記既知信号ではない信号は、ユーザデータ及び制御信号の少なくとも一方である。
【００１７】
また、本発明に係る無線通信システムは、複数の部分フレームで構成され、上り通信用及び下り通信用の部分フレームを含むフレームを用いて、基地局と通信端末とが無線通信を行う無線通信システムであって、前記複数の部分フレームは、前記無線通信システムとは別の無線通信システムにおいて既知信号の送信に使用される部分フレームである他利用部分フレームを含み、前記基地局は、前記フレームを用いて前記通信端末と通信する基地局側無線通信部と、前記基地局の周辺に前記別の無線通信システムの基地局が存在するか否かを判断する判断部とを有し、前記通信端末は、前記フレームを用いて前記基地局と通信する端末側無線通信部を有し、前記基地局側無線通信部と前記端末側無線通信部との間では、前記判断部が前記基地局の周辺に前記別の無線通信システムの基地局が存在すると判断すると、前記他利用部分フレームを用いて通信が行われず、前記判断部が前記基地局の周辺に前記別の無線通信システムの基地局が存在しないと判断すると、前記他利用部分フレームを用いて双方向の通信が行われる。
【００１８】
また、本発明に係る無線通信システムの一態様では、前記無線通信システムはＬＴＥであって、前記別の無線通信システムはＴＤ−ＳＣＤＭＡである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、基地局の周辺に、当該基地局が属する無線通信システムとは別の無線通信システムに属する基地局が存在しない場合には、当該別の無線通信システムにおいて既知信号の送信に使用される他利用部分フレームを用いて通信が行われることから、他利用部分フレームを有効利用することができる。
【００２０】
また、本発明の一態様によれば、基地局は、他利用部分フレームにおいて、当該基地局の周辺の基地局とは異なる周波数帯域、あるいは当該基地局の周辺の基地局とは異なる送信時間帯を用いて既知信号を送信するため、当該基地局から送信される既知信号と、その周辺の基地局から送信される既知信号との干渉を抑制することができる。
【００２１】
また、本発明の一態様によれば、通信端末は、基地局が他利用部分フレームにおいて当該基地局の周辺の基地局とは異なる周波数帯域、あるいは当該基地局の周辺の基地局とは異なる送信時間帯を用いて送信するフレーム同期信号を用いてフレーム同期処理を行う。したがって、通信端末は、基地局から送信される、他の基地局のフレーム同期信号との干渉が少ないフレーム同期信号を用いて、フレーム同期処理を行うことができる。よって、フレーム同期精度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施の形態に係る無線通信システムの構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る基地局の構成を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る通信端末の構成を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態に係るＴＤＤフレームの構成を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態に係るＴＤＤフレームの構成の種類を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態に係るＴＤＤフレームの構成を示す図である。
【図７】ＬＴＥの基地局の周辺にＴＤ−ＳＣＤＭＡの基地局が存在する様子を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態に係るＴＤＤフレームの構成を示す図である。
【図９】切り替えサブフレームの第１の利用方法を示す図である。
【図１０】切り替えサブフレームの第１の利用方法を示す図である。
【図１１】切り替えサブフレームの第１の利用方法を示す図である。
【図１２】本発明の実施の形態に係る基地局の動作を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の実施の形態に係る通信端末でのフレーム同期処理を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の実施の形態に係る上りサブフレームの構成を示す図である。
【図１５】切り替えサブフレームの第２の利用方法を示す図である。
【図１６】本発明の実施の形態に係る基地局の動作を示すフローチャートである。
【図１７】本発明の実施の形態に係る通信端末の動作を示すフローチャートである。
【図１８】本発明の実施の形態に係る下りサブフレームの構成を示す図である。
【図１９】切り替えサブフレームの第３の利用方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図１は本発明の実施の形態に係る無線通信システム１００の構成を示す図である。本実施の形態に係る無線通信システム１００は、例えば、複信方式としてＴＤＤ（Time Division Duplexing）方式が採用されたＬＴＥであって、複数の基地局１と複数の通信端末２とを備えている。このＬＴＥでは、１つのＴＤＤフレームが、複数のサブフレームで構成されている。複数の基地局１は、ネットワーク３に接続されており、当該ネットワーク３を通じて互いに通信することが可能となっている。
【００２４】
無線通信システム１００では、下り通信にはＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）方式が使用されている。ＯＦＤＭＡ方式では、互いに直交する複数のサブキャリアが合成されたＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）信号が使用される。また、無線通信システム１００では、上り通信にはＳＣ−ＦＤＭＡ（Single Carrier-Frequency Division Multiple Access）方式が採用されている。各基地局１は、時間軸と周波数軸とからなる２次元で特定される無線リソースを複数の通信端末２のそれぞれに個別に割り当てることによって、当該複数の通信端末２と同時に通信することが可能となっている。
【００２５】
図２は各基地局１の構成を示すブロック図である。図２に示されるように、各基地局１は、無線通信部１０と、ネットワーク通信部１１と、バッファ１２と、制御部１３とを備えている。
【００２６】
無線通信部１０は、アンテナ１０ａで受信した受信信号に対して増幅処理及びダウンコンバート処理等を行って、ベースバンドの受信信号を生成して出力する。また、無線通信部１０は、制御部１３で生成されたベースバンドの送信信号に対してアップコンバート及び増幅処理等を行って、搬送帯域の送信信号を生成してアンテナ１０ａに入力する。これにより、アンテナ１０ａから無線信号が送信される。
【００２７】
ネットワーク通信部１１は、ネットワーク３と通信を行う。ネットワーク通信部１１は、ネットワーク３から送信されるデータをバッファ１２に書き込む。また、ネットワーク通信部１１は、バッファ１２内のネットワーク３向けのデータをネットワーク３に送信する。
【００２８】
制御部１３は、ＣＰＵやメモリなどで構成されており、機能ブロックとして、送信信号生成部１３０、受信データ取得部１３１、無線リソース割り当て部１３２及び周辺状況判断部１３３を備えている。
【００２９】
受信データ取得部１３１は、無線通信部１０から出力されるベースバンドの受信信号に対して復調処理や復号化処理等を行って、当該受信信号に含まれるビットデータを取得する。そして、受信データ取得部１３１は、取得したビットデータのうち、ネットワーク３向けのビットデータをバッファ１２内に記憶する。
【００３０】
送信信号生成部１３０は、バッファ１２内の通信端末２向けのビットデータを含む信号を生成する。そして、送信信号生成部１３０は、生成した信号に対して符号化処理や変調処理等を行って、ベースバンドの送信信号を生成して出力する。
【００３１】
無線リソース割り当て部１３２は、通信対象の各通信端末２に対して、当該通信端末２に基地局１が信号を送信する際に使用する無線リソース（以後、「下り無線リソース」と呼ぶことがある）を割り当てる。これにより、各通信端末２について、下り通信（ＯＦＤＭＡ方式）に使用される周波数帯域（サブキャリア）及び通信時間帯が決定される。送信信号生成部１３０は、無線リソース割り当て部１３２での下り無線リソースの割り当て結果に基づいて、ベースバンドの送信信号を生成するとともに、無線通信部１０を制御して当該送信信号の無線送信タイミングを制御する。これにより、無線通信部１０は、各通信端末２に対して、当該通信端末２に割り当てられた下り無線リソースを用いて信号を送信する。
【００３２】
また、無線リソース割り当て部１３２は、通信対象の各通信端末２に対して、当該通信端末２が基地局１に信号を送信する際に使用する無線リソース（以後、「上り無線リソース」と呼ぶことがある）を割り当てる。これにより、各通信端末２について、上り通信（ＳＣ−ＦＤＭＡ方式）に使用される周波数帯域及び通信時間帯が決定される。送信信号生成部１３０は、無線リソース割り当て部１３２において通信端末２に対して上り無線リソースが割り当てられると、当該上り無線リソースを当該通信端末２に通知するための通知信号を生成する。そして、送信信号生成部１３０は、生成した通知信号を含む、ベースバンドの送信信号を生成して、これを無線通信部１０に入力する。これにより、各通信端末２には、当該通信端末２に基地局１で割り当てられた上り無線リソースが通知される。各通信端末２は、基地局１から通知された上り無線リソースを用いて信号を基地局１に送信する。
【００３３】
周辺状況判断部１３３は、自身が属する基地局１の周辺において、当該基地局１が属する無線通信システム１００とは別の無線通信システムの基地局、本実施の形態では、ＴＤ−ＳＣＤＭＡ（Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access、時分割−同期符号分割多元接続）の基地局が存在するか否かを判断する。基地局１では、周辺状況判断部１３３において、当該基地局１の周辺にＴＤ−ＳＣＤＭＡの基地局が存在すると判断された場合と、当該基地局１の周辺にＴＤ−ＳＣＤＭＡの基地局が存在しないと判断された場合とで、使用されるＴＤＤフレームのフレームフォーマットが異なるようになっている。この基地局１の動作については後で詳細に説明する。
【００３４】
図３は各通信端末２の構成を示すブロック図である。図３に示されるように、各通信端末２は、無線通信部２０と、バッファ２１と、制御部２２とを備えている。
【００３５】
無線通信部２０は、アンテナ２０ａで受信した受信信号に対して増幅処理及びダウンコンバート処理等を行って、ベースバンドの受信信号を生成して出力する。また、無線通信部２０は、制御部２２で生成されたベースバンドの送信信号に対してアップコンバート及び増幅処理等を行って、搬送帯域の送信信号を生成してアンテナ２０ａに入力する。これにより、アンテナ２０ａから無線信号が送信される。
【００３６】
制御部２２は、ＣＰＵやメモリなどで構成されており、機能ブロックとして、送信信号生成部２２０、受信データ取得部２２１及び同期処理部２２２を備えている。
【００３７】
受信データ取得部２２１は、無線通信部２０から出力されるベースバンドの受信信号に対して復調処理や復号化処理等を行って、当該受信信号に含まれるビットデータを取得する。そして、受信データ取得部２２１は、取得したビットデータを受信データとしてバッファ２１に書き込む。受信データには、通信端末２に基地局１で割り当てられた上り無線リソースを特定するための情報も含まれている。
【００３８】
送信信号生成部２２０は、バッファ２１内の受信データ等に基づいて、基地局１に送信するビットデータを送信データとして生成し、生成した送信データを一時的にバッファ２１に書き込む。そして、送信信号生成部２２０は、バッファ２１内の送信データを含む信号を生成し、生成した信号に対して符号化処理や変調処理等を行って、ベースバンドの送信信号を生成して出力する。送信信号生成部２２０は、自身が属する通信端末２に基地局１で割り当てられた上り無線リソースを用いて、ベースバンドの送信信号を生成するとともに、無線通信部２０を制御して当該送信信号の無線送信タイミングを制御する。これにより、無線通信部２０は、自身が属する通信端末２に割り当てられた上り無線リソースを用いてデータを送信する。
【００３９】
同期処理部２２２は、無線通信部２０で受信された、基地局１からのフレーム同期信号に基づいて、通信端末２でのフレームタイミングを基地局１でのフレームタイミングに同期させるフレーム同期処理を行う。これにより、通信端末２は、基地局１と同期して動作することができる。同期処理部２２２でのフレーム同期処理については後で詳細に説明する。
【００４０】
次に無線通信システム１００で使用されるＴＤＤフレーム３００について詳細に説明する。ＴＤＤフレーム３００は、時間軸と周波数軸とからなる２次元で特定される。ＴＤＤフレーム３００の周波数帯域幅（システム帯域幅）は例えば２０ＭＨｚであって、ＴＤＤフレーム３００の時間長は１０ｍｓである。基地局１は、ＴＤＤフレーム３００から、各通信端末２に対して割り当てる上り無線リソース及び下り無線リソースを決定する。
【００４１】
図４はＴＤＤフレーム３００の構成を示す図である。図４に示されるように、ＴＤＤフレーム３００は、２つのハーフフレーム３０１で構成されている。各ハーフフレーム３０１は、５個のサブフレーム３０２で構成されている。つまり、ＴＤＤフレーム３００は１０個のサブフレーム３０２で構成されている。部分フレームであるサブフレーム３０２の時間長は１ｍｓである。以後、ＴＤＤフレーム３００を構成する１０個のサブフレーム３０２を、先頭から順に第０〜第９サブフレーム３０２とそれぞれ呼ぶことがある。
【００４２】
各サブフレーム３０２は、時間方向に２つのスロット３０３を含んで構成されている。各スロット３０３は、７個のシンボル期間３０４で構成されている。したがって、各サブフレーム３０２は、時間方向に１４個のシンボル期間３０４を含んでいる。このシンボル期間３０４は、ＯＦＤＭＡ方式の下り通信では、ＯＦＤＭシンボルの１シンボル期間となり、ＳＣ−ＦＤＭＡ方式の上り通信では、ＤＦＴＳ（Discrete Fourier Transform Spread）−ＯＦＤＭシンボルの１シンボル期間となる。各シンボル期間３０４は、ＣＰ（サイクリック・プリフィックス）が含められるＣＰ期間３０５と有効シンボル期間３０６とで構成されている。
【００４３】
以上のように構成されるＴＤＤフレーム３００には、少なくとも１つの上り通信用のサブフレーム３０２と、少なくとも２つの下り通信用のサブフレーム３０２とが含められる。以後、上り通信用のサブフレーム３０２を「上りサブフレーム３０２」と呼び、下り通信用のサブフレーム３０２を「下りサブフレーム３０２」と呼ぶ。
【００４４】
ＬＴＥでは、ＴＤＤフレーム３００において、周波数方向に１８０ｋＨｚの周波数帯域幅を含み、時間方向に７シンボル期間３０４（１スロット３０３）を含む領域（無線リソース）が「リソース・ブロック（ＲＢ）」と呼ばれている。通信端末２に対する無線リソースの割り当てはＲＢ単位で行われる。また、ＯＦＤＭＡ方式が適用される下りサブフレーム３０２では、周波数方向に１サブキャリアを含み、時間方向に１シンボル期間３０４を含む領域（無線リソース）が「リソース・エレメント」と呼ばれている。
【００４５】
また、ＬＴＥでは、ＴＤＤフレーム３００の構成については、上りサブフレーム３０２と下りサブフレーム３０２の組み合わせが異なる７種類の構成が規定されている。図５は当該７種類の構成を示す図である。
【００４６】
図５に示されるように、ＬＴＥでは、０番〜６番までのＴＤＤフレーム３００の構成が規定されている。無線通信システム１００では、この７種類の構成のうちの一つの構成を使用する。図５では、「Ｄ」で示されるサブフレーム３０２は、下りサブフレーム３０２を意味し、「Ｕ」で示されるサブフレーム３０２は、上りサブフレーム３０２を意味している。また、「ＳＷ」で示されるサブフレーム３０２は、無線通信システム１００において、下り通信から上り通信への切り替えが行われるサブフレーム３０２を意味している。このサブフレーム３０２を「切り替えサブフレーム３０２」と呼ぶことがある。
【００４７】
０番の構成を有するＴＤＤフレーム３００では、第０及び第５サブフレーム３０２が下りサブフレーム３０２となっており、第２〜第４サブフレーム３０２及び第７〜第９サブフレーム３０２が上りサブフレーム３０２となっており、第１及び第６サブフレーム３０２が切り替えサブフレーム３０２となっている。また、４番の構成を有するＴＤＤフレーム３００では、第０サブフレーム３０２及び第４〜第９サブフレーム３０２が下りサブフレーム３０２となっており、第２及び第３サブフレーム３０２が上りサブフレーム３０２となっており、第１サブフレーム３０２が切り替えサブフレーム３０２となっている。
【００４８】
図６は、０番の構成を有するＴＤＤフレーム３００を示す図である。図６に示されるように、切り替えサブフレーム３０２は、時間方向に、下りパイロットタイムスロット（ＤｗＰＴＳ）４０１と、ガードタイム（ＧＰ）４００と、上りパイロットタイムスロット（ＵｐＰＴＳ）４０２とを含んでいる。ＬＴＥでは、下りパイロットタイムスロット４０１、ガードタイム４００及び上りパイロットタイムスロット４０２の時間長の組み合わせについて、複数種類の組み合わせが規定されている。
【００４９】
切り替えサブフレーム３０２は、ＬＴＥの基地局１の周辺に、ＴＤ−ＳＣＤＭＡの基地局を配置することを可能とするために必要な部分フレームである。ＴＤ−ＳＣＤＭＡで使用されるフレームにおいても、切り替えサブフレーム３０２と同じ構成を有する部分フレームが規定されており、当該部分フレームと、ＬＴＥの切り替えサブフレーム３０２とは同期している。
【００５０】
ガードタイム４００は、下り通信から上り通信に切り替えるために必要な無信号期間であって、通信には使用されない。下りパイロットタイムスロット４０１は、ＴＤ−ＳＣＤＭＡにおいて下り方向のパイロット信号（既知信号）が送信される期間である。上りパイロットタイムスロット４０２は、ＴＤ−ＳＣＤＭＡにおいて上り方向のパイロット信号（既知信号）が送信される期間である。したがって、ＬＴＥの基地局１が、下りパイロットタイムスロット４０１において信号を送信しなければ、当該基地局１の周辺に配置されたＴＤ−ＳＣＤＭＡの基地局が送信するパイロット信号と、当該基地局１が送信する信号とが干渉することを抑制できる。また、ＬＴＥの基地局１と通信する通信端末２が、上りパイロットタイムスロット４０２において信号を送信しなければ、当該基地局１の周辺に配置されたＴＤ−ＳＣＤＭＡの基地局と通信する通信端末が送信するパイロット信号と、当該基地局１と通信する通信端末２が送信する信号とが干渉することを抑制できる。よって、ＬＴＥの基地局１の周辺に、ＴＤ−ＳＣＤＭＡの基地局を配置することが可能となる。
【００５１】
このように、基地局１の周辺にＴＤ−ＳＣＤＭＡの基地局が存在する場合には、基地局１は下りパイロットタイムスロット４０１において信号を送信できず、通信端末２は上りパイロットタイムスロット４０２において信号を送信できない。
【００５２】
一方で、基地局１の周辺にＴＤ−ＳＣＤＭＡの基地局が存在しなければ、基地局１が下りパイロットタイムスロット４０１において信号を送信したり、通信端末２が上りパイロットタイムスロット４０２において信号を送信したりとしても問題が生じることは無い。
【００５３】
以上の点に鑑み、本実施の形態に係る無線通信システム１００では、図７に示されるように、基地局１の周辺にＴＤ−ＳＣＤＭＡの基地局９００が存在する場合には、言い換えれば、基地局１の通信エリア１ａと部分的に重複する通信エリア９００ａを有するＴＤ−ＳＣＤＭＡの基地局９００が存在する場合には、切り替えサブフレーム３０２を用いて基地局１と通信端末２との間の通信は行わず、基地局１の周辺にＴＤ−ＳＣＤＭＡの基地局が存在しない場合には、切り替えサブフレーム３０２を用いて基地局１と通信端末２との間の通信を行うようにする。これにより、切り替えサブフレーム３０２を有効利用することができる。本実施の形態では、基地局１の周辺にＴＤ−ＳＣＤＭＡの基地局が存在しない場合の切り替えサブフレーム３０２の利用方法として、複数の利用方法を提案する。
【００５４】
以後、図６に示されるように、切り替えサブフレーム３０２において、時間方向に下りパイロットタイムスロット４０１を含む部分を「他利用下り無線リソース４１０」と呼び、時間方向に上りパイロットタイムスロット４０２を含む部分を「他利用上り無線リソース４２０」と呼ぶ。また、特に断らない限り、本無線通信システム１００では、ＴＤＤフレーム３００の構成として０番の構成が採用されているものとする。
【００５５】
＜切り替えサブフレームの第１の利用方法＞
ＬＴＥにおいては、通信端末２がフレーム同期処理で使用する２種類の既知のフレーム同期信号が、第０及び第５サブフレーム３０２のそれぞれにおいて送信される。ＬＴＥでは、第０及び第５サブフレーム３０２は、ＴＤＤフレーム３００の構成にかかわらず、常に下りサブフレーム３０２である。２種類のフレーム同期信号のうち、一方のフレーム同期信号は、Ｐ−ＳＣＨ（Primary Synchronization Channel）と呼ばれる、下りサブフレーム３０２内に割り当てられた無線リソースで送信される。他方のフレーム同期信号は、Ｓ−ＳＣＨ（Secondary SCH）と呼ばれる、下りサブフレーム３０２内に割り当てられた無線リソースで送信される。以後、Ｐ−ＳＣＨで送信されるフレーム同期信号を「第１同期信号」と呼び、Ｓ−ＳＣＨで送信されるフレーム同期信号「第２同期信号」と呼ぶ。
【００５６】
図８は、第０及び第５サブフレーム３０２のそれぞれにおいて、Ｐ−ＳＣＨ５０１とＳ−ＳＣＨ５０２が割り当てられている様子を示す図である。
【００５７】
図８に示されるように、Ｐ−ＳＣＨ５０１は、時間方向では、下りサブフレーム３０２の先頭から６番目のシンボル期間３０４に割り当てられ、周波数方向では、下りサブフレーム３０２の周波数帯域の中央部に配置される。また、Ｓ−ＳＣＨ５０２は、時間方向において、下りサブフレーム３０２の先頭から７番目のシンボル期間３０４に配置され、周波数方向では、下りサブフレーム３０２の周波数帯域の中央部に配置される。Ｐ−ＳＣＨ５０１及びＳ−ＳＣＨ５０２のそれぞれには、７２本のサブキャリアが含まれている。この７２本のサブキャリアには、ＤＣキャリア及びヌルキャリアが含まれている。
【００５８】
第１同期信号は、Ｐ−ＳＣＨ５０１に含まれる複数のサブキャリアをそれぞれ変調する複数の複素シンボルで構成されている。ＬＴＥでは、第１同期信号を構成する複数の複素シンボルから成る符号パターン（以後、「第１符号パターン」と呼ぶ）が３種類規定されている。この３種類の第１符号パターンには、互いに直交する３種類の符号系列がそれぞれ採用されている。基地局１は、３種類の第１符号パターンのいずれか一つを、第１同期信号としてＰ−ＳＣＨ５０１を使用して送信する。
【００５９】
第１同期信号と同様に、第２同期信号は、Ｓ−ＳＣＨ５０２に含まれる複数のサブキャリアをそれぞれ変調する複数の複素シンボルで構成されている。ＬＴＥでは、第２同期信号を構成する複数の複素シンボルから成る符号パターン（以後、「第２符号パターン」と呼ぶ）が１６８種類規定されている。基地局１は、１６８種類の第２符号パターンのいずれか一つを、第２同期信号としてＳ−ＳＣＨ５０２を使用して送信する。
【００６０】
また、ＬＴＥにおいては、第０サブフレーム３０２で送信される第２同期信号と、第５サブフレーム３０２で送信される第２同期信号との間では、送信に使用される複数のサブキャリアの周波数帯域がオフセットされている。言い換えれば、第０サブフレーム３０２で送信される第２同期信号と、第５サブフレーム３０２で送信される第２同期信号との間では、送信される際に使用される複数のサブキャリアが一部異なっている。
【００６１】
このように、ＬＴＥでは、３種類の第１符号パターンと、１６８種類の第２符号パターンとが規定されていることから、第１符号パターンと第２符号パターンとを組み合わせることによって、５０４種類の識別番号を定義することができる。例えば、第２符号パターンに基地局の識別番号（以後、「基地局識別番号」と呼ぶ）を割り当て、第１符号パターンにセクタの識別番号（以後、「セクタ識別番号」と呼ぶ）を割り当てる。基地局１は、あるセクタに存在する通信端末２に対して、そのセクタに係るセクタ識別番号を示す第１符号パターン（第１同期信号）をＰ−ＳＣＨ５０１で使用して送信するとともに、自装置に係る基地局識別番号を示す第２符号パターン（第２同期信号）をＳ−ＳＣＨ５０２で送信する。これにより、通信端末２は、第１及び第２同期信号を受信することによって、自装置が通信する基地局１の基地局識別番号と、自装置が存在するセクタのセクタ識別番号とを取得することができる。
【００６２】
本例では、基地局１の周辺にＴＤ−ＳＣＤＭＡの基地局が存在しない場合には、切り替えサブフレーム３０２の他利用下り無線リソース４１０を使用してフレーム同期信号を送信する。具体的には、他利用下り無線リソース４１０にＰ−ＳＣＨ５０１を割り当てて、当該Ｐ−ＳＣＨ５０１を使用して第１同期信号を送信する。通信端末２は、まず、下りサブフレーム３０２で送信される第１及び第２同期信号を用いてフレーム同期処理を行う。その後、通信端末２は、他利用下り無線リソース４１０で送信される第１同期信号を用いて再度フレーム同期処理を行って、フレームタイミングのずれを補正する。
【００６３】
図９は切り替えサブフレーム３０２でのＰ−ＳＣＨ５０１の割り当て例を示す図である。図９に示されるように、第１及び第６サブフレーム３０２の他利用下り無線リソース４１０のそれぞれでは、下りサブフレーム３０２に配置されるＰ−ＳＣＨ５０１と同じ大きさのＰ−ＳＣＨ５０１が、他利用下り無線リソース４１０に含まれる複数のシンボル期間３０４の１つに配置される。基地局１は、周辺状況判断部１３３が基地局１の周辺にＴＤ−ＳＣＤＭＡの基地局が存在しないと判断すると、第０及び第５サブフレーム３０２を用いて第１及び第２同期信号を送信するとともに、第１及び第６サブフレーム３０２の他利用下り無線リソース４１０に割り当てられたＰ−ＳＣＨ５０１を使用して第１同期信号を送信する。
【００６４】
また、本例においては、他利用下り無線リソース４１０においてＰ−ＳＣＨ５０１が割り当てられる領域は、通信エリアが互いに部分的に重複する複数の基地局１の間において、互いに重複することなく異なるようになっている。図１０，１１は、図９のようにＰ−ＳＣＨ５０１が他利用下り無線リソース４１０に割り当てられた基地局１の周辺に位置する基地局１でのＰ−ＳＣＨ５０１の他利用下り無線リソース４１０での割り当て例を示す図である。
【００６５】
図１０の例では、図９の例と比べて、他利用下り無線リソース４１０において、Ｐ−ＳＣＨ５０１は、時間方向では同じシンボル期間３０４に割り当てられているものの、周波数方向では異なった周波数帯域に割り当てられている。また、図１１の例では、図９の例と比べて、他利用下り無線リソース４１０において、Ｐ−ＳＣＨ５０１は、周波数方向では同じ周波数帯域に割り当てられているものの、時間方向では異なったシンボル期間３０４に割り当てられている。
【００６６】
このように、本例においては、基地局１と、その周辺の基地局１との間においては、他利用下り無線リソース４１０内にＰ−ＳＣＨ５０１が割り当てられる領域が互いに重複することなく異なっている。したがって、基地局１は、その周辺の基地局１とは異なる周波数帯域、あるいは異なる送信時間帯（シンボル期間３０４）を用いて、他利用下り無線リソース４１０の第１同期信号を送信することになる。よって、基地局１が他利用下り無線リソース４１０を用いて送信する第１同期信号と、その周辺の基地局１が他利用下り無線リソース４１０を用いて送信する第１同期信号とが干渉することを抑制することができる。
【００６７】
次に本例に係る基地局１及び通信端末２の動作について説明する。図１２は基地局１の動作を示すフローチャートである。図１３は通信端末２でのフレーム同期処理を示すフローチャートである。
【００６８】
基地局１が電柱等に設置されてその電源が投入されると、図１２に示されるように、ステップｓ１において、周辺状況判断部１３３が、基地局１の周辺にＴＤ−ＳＣＤＭＡの基地局が存在するか否かを判断する。
【００６９】
例えば、周辺状況判断部１３３は、無線通信部１０が受信する、周辺基地局からのシステム情報に基づいて、基地局１の周辺にＴＤ−ＳＣＤＭＡの基地局が存在するか否かを判断する。基地局１の周辺の各基地局は、自装置が属する無線通信システムを特定するための特定情報を含むシステム情報を送信している。したがって、周辺状況判断部１３３は、周辺基地局が送信するシステム情報に基づいて、基地局１の周辺にＴＤ−ＳＣＤＭＡの基地局が存在するか否かを判断することができる。
【００７０】
また、周辺状況判断部１３３は、ネットワーク３に接続された上位装置から通知される周辺基地局情報に基づいて、基地局１の周辺にＴＤ−ＳＣＤＭＡの基地局が存在するか否かを判断しても良い。上位装置は、各基地局に関する情報を記憶しており、基地局から要求があると、その基地局に対して、当該基地局の周辺の基地局に関する情報を周辺基地局情報として送信するように構成されている。この周辺基地局情報には、周辺基地局が属する無線通信システムを特定するための特定情報が含まれている。したがって、周辺状況判断部１３３は、上位装置からの周辺基地局情報に基づいて、基地局１の周辺にＴＤ−ＳＣＤＭＡの基地局が存在するか否かを判断することができる。
【００７１】
また、周辺状況判断部１３３は、基地局１の制御部１３に予め記憶されている周辺基地局情報に基づいて、基地局１の周辺にＴＤ−ＳＣＤＭＡの基地局が存在するか否かを判断しても良い。この場合には、基地局１に対して、その周辺の各基地局に関する情報を周辺基地局情報として予め記憶しておく。この周辺基地局情報に、周辺基地局が属する無線通信システムを特定するための特定情報を含ませることによって、周辺状況判断部１３３は、基地局１の周辺にＴＤ−ＳＣＤＭＡの基地局が存在するか否かを判断することができる。
【００７２】
ステップｓ１において、周辺状況判断部１３３が、基地局１の周辺にＴＤ−ＳＣＤＭＡが存在すると判断すると、ステップｓ２において、制御部１３は、切り替えサブフレーム３０２を通信端末２との通信に使用しないと決定する。この場合には、他利用下り無線リソース４１０にはＰ−ＳＣＨ５０１は割り当てられない。
【００７３】
一方で、ステップｓ１において、周辺状況判断部１３３が、基地局１の周辺にＴＤ−ＳＣＤＭＡが存在すると判断すると、ステップｓ３において、制御部１３は、ＴＤＤフレーム３００のフレームフォーマットを変更して、第１及び第６サブフレーム３０２の他利用下り無線リソース４１０のそれぞれにＰ−ＳＣＨ５０１を割り当てる。
【００７４】
その後、無線通信部１０が、フレーム同期処理が完了した旨を通知するための同期完了通知信号を通信端末２から受信すると、ステップｓ５において、送信信号生成部１３０は、フレームフォーマットが変更されたことを通知するための変更通知信号を生成する。この変更通知信号には、他利用下り無線リソース４１０におけるＰ−ＳＣＨ５０１の範囲（周波数帯域及びシンボル期間）を特定するための特定情報が含まれている。そして、無線通信部１０は、送信信号生成部１３０で生成された変更通知信号を、ステップｓ４での同期完了通知信号の送信元の通信端末２に送信する。
【００７５】
通信端末２では、図１３に示されるように、ステップｓ１１において、その電源がオンとなって、無線通信部２０と基地局１との通信が開始すると、ステップｓ１２において、同期処理部２２２は、下りサブフレーム３０２で送信される第１同期信号を用いて、通信端末２でのサブフレームタイミングを、基地局１でのサブフレームタイミングに同期させる処理を行う。つまり、同期処理部２２２は、通信端末２でのサブフレーム３０２の先頭タイミングを、基地局１でのサブフレーム３０２の先頭タイミングに一致させる処理を行う。
【００７６】
ステップｓ１２では、同期処理部２２２は、第１符号パターンについてのパターンマッチングを行う。具体的には、同期処理部２２２は、ＬＴＥで規定されている３種類の第１符号パターンのそれぞれについて、自身が生成した第１符号パターンと、無線通信部２０で受信される、第１符号パターンが送信される周波数帯域の信号との間において相関値のピークが検出されるかを確認する。なお、通信端末２は、下りサブフレーム３０２内でのＰ−ＳＣＨ５０１の範囲を予め記憶しているため、第１符号パターン（第１同期信号）が送信される周波数帯域及びシンボル期間３０４を認識することができる。
【００７７】
上述のように、基地局１からは、ＬＴＥで規定されている３種類の第１符号パターンのうちの１つが第１同期信号として送信されることから、基地局１から送信される第１同期信号に係る第１符号パターンと、同期処理部２２２で生成された第１符号パターンとのタイミングと符号系列とが一致すれば、それらの相関値はピークを示すようになる。同期処理部２２２は、自身が生成した第１符号パターンと、無線通信部２０での受信信号（第１符号パターンが送信される周波数帯域での受信信号）との間に相関値のピークが検出されると、そのときの受信信号の受信タイミングを第１同期信号の受信タイミングとする。そして、同期処理部２２２は、第１同期信号の受信タイミングから、基地局１でのサブフレーム３０２の先頭タイミングを特定する。その後、同期処理部２２２は、通信端末２でのサブフレーム３０２の先頭タイミングを、基地局１でのサブフレーム３０２での先頭タイミングに一致させる。これにより、通信端末２では、サブフレームタイミングの同期が完了する。制御部２２は、３種類の第１符号パターンのうち、無線通信部２０での受信信号との間で相関値のピークが検出された第１符号パターンが示すセクタ識別番号を、通信端末２が属するセクタのセクタ識別番号とする。
【００７８】
次にステップｓ１３において、同期処理部２２２は、下りサブフレーム３０２で送信される第２同期信号を用いて、通信端末２でのフレームタイミングを、基地局１でのフレームタイミングに同期させる処理を行う。つまり、同期処理部２２２は、通信端末２でのＴＤＤフレーム３００の先頭タイミングを、基地局１でのＴＤＤフレーム３００の先頭タイミングに一致させる処理を行う。
【００７９】
ステップｓ１３では、同期処理部２２２は、第２符号パターンのパターンマッチングを行う。具体的には、同期処理部２２２は、ＬＴＥで規定されている１６８種類の第２符号パターンのそれぞれについて、自身が生成した第２符号パターンと、無線通信部２０で受信された、第２符号パターンが送信される周波数帯域の信号との間で相関値のピークが検出されるかを確認する。なお、通信端末２は、下りサブフレーム３０２内でのＳ−ＳＣＨ５０２の範囲を予め記憶しているため、第２符号パターン（第２同期信号）が送信される周波数帯域及びシンボル期間３０４を認識することができる。
【００８０】
上述のように、基地局１からは、ＬＴＥで規定されている１６８種類の第２符号パターンのうちの１つが第２同期信号として送信されることから、基地局１から送信される第２同期信号に係る第２符号パターンと、同期処理部２２２で生成された第２符号パターンとのタイミングと符号系列とが一致すれば、それらの相関値はピークを示すようになる。同期処理部２２２は、自身が生成した第２符号パターンと、無線通信部２０での受信信号との間に相関値のピークが検出されると、そのときの受信信号の受信タイミングを基地局１からの第２同期信号の受信タイミングとする。そして、制御部２２は、１６８種類の第２符号パターンのうち、無線通信部２０での受信信号との間で相関値のピークが検出された第２符号パターンが示す基地局識別番号を、通信端末２が通信する基地局１の基地局識別番号とする。
【００８１】
ここで、上述のように、第０及び第５サブフレーム３０２で送信される第２同期信号の間では、送信に使用される複数のサブキャリアの周波数帯域がオフセットされている。したがって、同期処理部２２２は、自身が生成した第２符号パターンとの間で相関値を求める受信信号の周波数帯域を、第０サブフレーム３０２の第２符号パターンが送信される周波数帯域に設定しているか、第５サブフレーム３０２の第２符号パターンが送信される周波数帯域に設定しているかによって、求めた第２同期信号の受信タイミングが、第０サブフレーム３０２の第２同期信号についての受信タイミングか、第５サブフレーム３０２の第２同期信号についての受信タイミングかを区別することができる。
【００８２】
その後、同期処理部２２２は、求めた第２同期信号の受信タイミングから、基地局１でのＴＤＤフレーム３００の先頭タイミングを特定する。そして、同期処理部２２２は、特定した基地局１でのＴＤＤフレーム３００の先頭タイミングに、通信端末２でのＴＤＤフレーム３００の先頭タイミングを一致させる。これにより、通信端末２では、フレームタイミングの同期が完了する。
【００８３】
ステップｓ１３においてフレームタイミングの同期が完了すると、ステップｓ１４において、送信信号生成部２２０は、フレーム同期処理が完了した旨を通知するための同期完了通知信号を生成する。そして、無線通信部２０が、この同期完了通知信号を基地局１に送信する。
【００８４】
その後、ステップｓ１５において、無線通信部２０が基地局１からの変更通知信号を受信すると、同期処理部２２２は、ステップｓ１６において、他利用下り無線リソース４１０を使用して送信される第１同期信号を用いて、再度フレーム同期処理を行って、通信端末２での現在のフレームタイミングのずれを補正する。
【００８５】
ここで、同期処理部２２２は、すでに一度フレーム同期処理を行っていることから、基地局１から送信される第１同期信号に係る第１符号パターンの種類を把握している。また、通信端末２では一度はフレーム同期処理が行われていることから、通信端末２でのフレームタイミングと基地局１でのフレームタイミングとはある程度は一致している。そして、ステップｓ１５で通信端末２が受信した、基地局１からの変更通知信号には、他利用下り無線リソース４１０内でのＰ−ＳＣＨ５０１の範囲を特定するための特定情報が含まれていることから、同期処理部２２２は、第１及び第６サブフレーム３０２の他利用下り無線リソース４１０の第１同期信号を受信するタイミングをある程度特定することができる。
【００８６】
ステップｓ１６では、同期処理部２２２は、基地局１が送信する第１同期信号に係る第１符号パターンを生成し、当該第１符号パターンと、第１サブフレーム３０２の第１同期信号を受信するであろうタイミング付近において無線通信部２０で受信される、第１符号パターンが送信される周波数帯域の信号との相関値のピークを検出する。そして、同期処理部２２２は、自身が生成した第１符号パターンとの間の相関値がピークを成す受信信号の受信タイミングを、第１サブフレーム３０２の第１同期信号の受信タイミングとする。その後、同期処理部２２２は、第１サブフレーム３０２の第１同期信号の受信タイミングから、基地局１でのフレーム３００の先頭タイミングを特定し、通信端末２での現在のフレームタイミングと、基地局１でのフレームタイミングとのずれ量を求める。
【００８７】
同様にして、同期処理部２２２は、基地局１から送信される第１符号パターンを生成し、当該第１符号パターンと、第６サブフレーム３０２の第１同期信号を受信するであろうタイミング付近において無線通信部２０で受信される、第１符号パターンが送信される周波数帯域の信号との相関値のピークを検出する。そして、同期処理部２２２は、自身が生成した第１符号パターンとの間の相関値がピークを成す受信信号の受信タイミングを、第６サブフレーム３０２の第１同期信号の受信タイミングとする。その後、同期処理部２２２は、第６サブフレーム３０２の第１同期信号の受信タイミングから、基地局１でのフレーム３０２の先頭タイミングを特定し、通信端末２での現在のフレームタイミングと、基地局１でのフレームタイミングとのずれ量を求める。
【００８８】
次に同期処理部２２２は、求めた２つのずれ量の平均値を算出する。そして、同期処理部２２２は、求めた平均値に基づいて、通信端末２での現在のＴＤＤフレーム３００の先頭タイミングを補正する。これにより、通信端末２でのフレームタイミングのずれが補正され、通信端末２でのＴＤＤフレーム３００の先頭タイミングが、基地局１でのＴＤＤフレーム３００の先頭タイミングに再度一致するようになる。
【００８９】
以後、同期処理部２２２は、ステップｓ１６の処理を定期的に、例えば数秒ごとに実行して、通信端末２と基地局１との間でのフレームタイミングの同期を維持する。
【００９０】
以上のように、基地局１の周辺に、当該基地局１が属する無線通信システムとは別の無線通信システムに属する基地局が存在しない場合には、当該別の無線通信システムにおいて既知信号の送信に使用される切り替えサブフレーム３０２を用いて通信を行うことによって、切り替えサブフレーム３０２を有効利用することができる。
【００９１】
また、本例においては、通信端末２は、通信対象の基地局１が他利用下り無線リソース４１０において当該基地局１の周辺の基地局１とは異なる周波数帯域、あるいは当該基地局１の周辺の基地局１とは異なる送信時間帯を用いて送信するフレーム同期信号を用いてフレーム同期処理を行っている。したがって、通信端末２は、通信対象の基地局１から送信される、他の基地局１のフレーム同期信号との干渉が少ないフレーム同期信号を用いて、フレーム同期処理を行うことができる。よって、フレーム同期精度が向上する。
【００９２】
なお、上記の例では、セクタ間での干渉を防止するために、他利用下り無線リソース４１０で送信するフレーム同期信号として、直交符号系列が採用された第１同期信号を使用した。しかしながら、セクタ間の干渉を許容できる場合には、他利用下り無線リソース４１０で送信するフレーム同期信号として、直交符号系列ではない第２同期信号を使用しても良い。
【００９３】
また、上記の例では、第１及び第５サブフレーム３０２の他利用下り無線リソース４１０のそれぞれを用いてフレーム同期信号を送信したが、どちらか一方のサブフレーム３０２だけを用いてフレーム同期信号を送信しても良い。この場合には、同期処理部２２２は、第１及び第５サブフレーム３０２のどちらか一方で送信されたフレーム同期信号を用いて求めた上記ずれ量に基づいて、通信端末２での現在のＴＤＤフレーム３００の先頭タイミングを補正することになる。
【００９４】
また、上記の例では、下りサブフレーム３０２と他利用下り無線リソース４１０の両方を使用してフレーム同期信号を送信したが、他利用下り無線リソース４１０だけを使用してフレーム同期信号を送信しても良い。この場合には、通信端末２は、他利用下り無線リソース４１０で送信されるフレーム同期信号だけを用いてフレーム同期処理を行うことになる。
【００９５】
＜切り替えサブフレームの第２の利用方法＞
ＬＴＥにおいては、通信端末２は、ＰＲＡＣＨ（Physical Random Access Channel）と呼ばれる物理チャネルや、ＰＵＣＣＨ（Phsical Uplink Control Channel）と呼ばれる物理チャネルを用いて制御信号を基地局１に送信する。ＰＲＡＣＨでは既知信号であるプリアンブル信号が送信される。ＰＵＣＣＨは、通信端末２が、ユーザデータの送信に使用する上り無線リソースが基地局１から割り当てられていない時に使用される制御チャネルである。ＰＵＣＣＨでは、既知信号ではない制御信号が送信される。具体的には、ユーザデータの送信に使用する上り無線リソースの割り当てを基地局１に要求するための信号、基地局１からの信号を正常に受信したか否かを示すＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報、基地局１からの信号の受信状態を示すＣＱＩ（Channel Quality Indicater）情報などが、ＰＵＣＣＨで送信される。ＰＲＡＣＨ及びＰＵＣＣＨは、各上りサブフレーム３０２に配置される。
【００９６】
図１４は、基地局１が４台の通信端末２と通信を行う際の上りサブフレーム３０２内でのＰＵＣＣＨ６００及びＰＲＡＣＨ６０１の割り当て例を示す図である。図１４のPUCCH♯1〜PUCCH♯4は、♯１〜♯４の通信端末２が使用するＰＵＣＣＨ６００をそれぞれ意味している。
【００９７】
図１４に示されるように、基地局１が通信する各通信端末２に対して、上りサブフレーム３０２に含まれる２つのスロット３０３のそれぞれにおいて、ＰＵＣＣＨ６００が割り当てられる。一方のスロット３０３に配置されるＰＵＣＣＨ６００と、それと対を成す、他方のスロット３０３に配置されるＰＵＣＣＨ６００とは、上りサブフレーム３０２において対角の位置に配置される。
【００９８】
これに対して、ＰＲＡＣＨ６０１は、上りサブフレーム３０２において、最も内側のＰＵＣＣＨ６００と隣接するように上りサブフレーム３０２の先頭から末尾にかけて同一周波数帯域に割り当てられる。
【００９９】
通信端末２は、上りサブフレーム３０２において、ＰＵＣＣＨ６００及びＰＲＡＣＨ６０１以外の領域を利用してユーザデータを送信する。以後、上りサブフレーム３０２においてユーザデータの送信に使用される領域を「上りデータ領域６０２」と呼ぶ。また、ＰＵＣＣＨ６００及びＰＲＡＣＨ６０１をまとめて「上り制御チャネル」と呼ぶことがある。
【０１００】
本無線通信システム１００においては、基地局１と通信する通信端末２の数が多くなると、上りサブフレーム３０２において、上り制御チャネルが占める範囲が大きくなり、上りデータ領域６０２の範囲が小さくなる。その結果、通信端末２の送信スループットが低下する。
【０１０１】
そこで、本例では、基地局１の周辺にＴＤ−ＳＣＤＭＡの基地局が存在しない場合には、ＴＤＤフレーム３００において、少なくとも一つの上りサブフレーム３０２に上り制御チャネルを割り当てる代わりに、切り替えサブフレーム３０２の他利用上り無線リソース４２０に上り制御チャネルを割り当てる。これにより、当該少なくとも一つの上りサブフレーム３０２において、上りデータ領域６０２として使用できる領域を広げることができる。よって、通信端末２の送信スループットの向上が可能となる。
【０１０２】
図１５は他利用上り無線リソース４２０に対する上り制御チャネルの割り当て例を示す図である。図１５の例では、第２サブフレーム３０２に上り制御チャネルを割り当てる代わりに、第１サブフレーム３０２の他利用上り無線リソース４２０に上り制御チャネルが割り当てられている。そして、第２サブフレーム３０２において上り制御チャネルが本来割り当てられる領域が上りデータ領域６０２となっている。
【０１０３】
また、図１５の例では、第７サブフレーム３０２に上り制御チャネルが割り当てられる代わりに、第６サブフレーム３０２の他利用上り無線リソース４２０に上り制御チャネルが割り当てられている。そして、第７サブフレーム３０２において上り制御チャネルが本来割り当てられる領域が上りデータ領域６０２となっている。
【０１０４】
次に、本例に係る基地局１及び通信端末２の動作について説明する。図１６は基地局１の動作を示すフローチャートであって、図１７は通信端末２の動作を示すフローチャートである。
【０１０５】
図１６に示されるように、ステップｓ３１において、基地局１の周辺状況判断部１３３は、上述と同様にして、基地局１の周辺にＴＤ−ＳＣＤＭＡの基地局が存在するか否かを判断する。周辺状況判断部１３３が、基地局１の周辺にＴＤ−ＳＣＤＭＡが存在すると判断すると、ステップｓ３２において、制御部１３は、切り替えサブフレーム３０２を通信端末２との通信に使用しないと決定する。この場合には、各上りサブフレーム３０２にはＰＵＣＣＨ６００及びＰＲＡＣＨ６０１が割り当てられる。
【０１０６】
一方で、周辺状況判断部１３３が、基地局１の周辺にＴＤ−ＳＣＤＭＡが存在しないと判断すると、ステップｓ３３において、制御部１３はフレームフォーマットを変更する必要があるかを判断する。ステップｓ３３では、無線リソース割り当て部１３２が、通信対象の各通信端末２からの上り無線リソースの割り当て要求に基づいて、上りサブフレーム３０２において必要な上りデータ領域６０２の大きさを決定する。そして、無線リソース割り当て部１３２は、上りサブフレーム３０２において、上り制御チャネルを割り当てたとしても、必要な上りデータ領域６０２を確保できる場合には、その上りサブフレーム３０２を通常のフォーマットで使用できると判断する。一方で、無線リソース割り当て部１３２は、上りサブフレーム３０２において、上り制御チャネルを割り当てないようにしなければ、必要な上りデータ領域６０２を確保できない場合には、その上りサブフレーム３０２のフォーマットを変更する必要があると判断する。無線リソース割り当て部１３２は、この処理を、ＴＤＤフレーム３００に含まれる各上りサブフレーム３０２について行う。
【０１０７】
無線リソース割り当て部１３２が、ＴＤＤフレーム３００に含まれるすべての上りサブフレーム３０２について、通常のフォーマットで使用できると判断すると、制御部１３はフレームフォーマットを変更する必要はないと判断する。そして、制御部１３は、上述のステップｓ３２において、切り替えサブフレーム３０２を通信端末２との通信に使用しないと決定する。この場合には、各上りサブフレーム３０２にはＰＵＣＣＨ６００及びＰＲＡＣＨ６０１が割り当てられる。
【０１０８】
これに対して、ＴＤＤフレーム３００において、フォーマットを変更する必要があると無線リソース割り当て部１３２が判断した上りサブフレーム３０２が一つでも存在する場合には、制御部１３は、フレームフォーマットを変更する必要があると判断して、ステップｓ３４において、ＴＤＤフレーム３００のフレームフォーマットを変更する。以下に、本例でのフレームフォーマットの変更方法について説明する。
【０１０９】
本例においては、第２サブフレーム３０２〜第４サブフレーム３０２において、フォーマットを変更する必要があると判断されたサブフレーム３０２が存在する場合には、フレームフォーマットを変更して、そのサブフレーム３０２の代わりに、第１サブフレーム３０２の他利用上り無線リソース４２０に対して上り制御チャネルを割り当てる。フォーマットを変更する必要があると判断されたサブフレーム３０２において、本来は上り制御チャネルとなる領域には上りデータ領域６０２が割り当てられる。
【０１１０】
また、第７サブフレーム３０２〜第９サブフレーム３０２において、フォーマットを変更する必要があると判断されたサブフレーム３０２が存在する場合には、フレームフォーマットを変更して、そのサブフレーム３０２の代わりに、第６サブフレーム３０２の他利用上り無線リソース４２０に対して上り制御チャネルを割り当てる。フォーマットを変更する必要があると判断されたサブフレーム３０２において、本来は上り制御チャネルとなる領域には上りデータ領域６０２が割り当てられる。
【０１１１】
例えば、第２サブフレーム３０２〜第４サブフレーム３０２において第２サブフレーム３０２だけがフォーマットを変更する必要があると判断された場合には、図１５に示されるように、第２サブフレーム３０２の代わりに、第１サブフレーム３０２の他利用上り無線リソース４２０に上り制御チャネルを割り当てる。そして、第２サブフレーム３０２において、本来は上り制御チャネルとなる領域には上りデータ領域６０２が割り当てられる。
【０１１２】
また、第７サブフレーム３０２〜第９サブフレーム３０２において第７サブフレーム３０２だけがフォーマットを変更する必要があると判断された場合には、図１５に示されるように、第７サブフレーム３０２の代わりに、第６サブフレーム３０２の他利用上り無線リソース４２０に上り制御チャネルを割り当てる。そして、第７サブフレーム３０２において、本来は上り制御チャネルとなる領域には上りデータ領域６０２が割り当てられる。
【０１１３】
また、第２サブフレーム３０２〜第４サブフレーム３０２において、第３及び第４サブフレーム３０２がフォーマットを変更する必要があると判断された場合には、第３及び第４サブフレーム３０２の代わりに、第１サブフレーム３０２の他利用上り無線リソース４２０に上り制御チャネルが割り当てられる。そして、第３及び第４サブフレーム３０２のそれぞれにおいて、本来は上り制御チャネルとなる領域には上りデータ領域６０２が割り当てられる。
【０１１４】
制御部１３においてフレームフォーマットが変更されると、ステップｓ３５において、送信信号生成部１３０は、フレームフォーマットが変更されたことを通知するための変更通知信号を生成する。この変更通知信号には、他利用上り無線リソース４２０において、ＰＵＣＣＨ６００及びＰＲＡＣＨ６０１のそれぞれの範囲を特定するための特定情報が含まれている。その後、ステップｓ３６において、基地局１は、送信信号生成部１３０が生成した変更通知信号を無線通信部１０を利用して送信する。
【０１１５】
通信端末２では、図１７に示されるように、ステップｓ４１において、その電源がオンとなって、無線通信部２０と基地局１との通信が開始すると、ステップｓ４２において、制御部２２は、無線通信部２０が基地局１からの変更通知信号を受信したかを判断する。制御部２２は、無線通信部２０が変更通知信号を受信していないと判断すると、ステップｓ４３において、通常のフレームフォーマットを使用して基地局１と通信を行うと判断する。これにより、通信端末２は、基地局１向けの制御信号を、各上りフレーム３０２に割り当てられたＰＵＣＣＨ６００及びＰＲＡＣＨ６０１を使用して送信する。
【０１１６】
これに対して、ステップｓ４２において、制御部２２は、無線通信部２０が変更通知信号を受信したと判断すると、ステップｓ４４において、基地局１で変更されたフレームフォーマットを用いて基地局１と通信を行うと判断する。制御部２２は、ステップｓ４２において無線通信部２０が受信した変更通知信号に含まれる特定情報を参照して、他利用上り無線リソース４２０内でのＰＵＣＣＨ６００及びＰＲＡＣＨ６０１のそれぞれの範囲を特定する。そして、制御部２２は、無線通信部２０が他利用上り無線リソース４２０に割り当てられたＰＵＣＣＨ６００及びＰＲＡＣＨ６０１を使用して制御信号を送信するように無線通信部２０を制御する。
【０１１７】
以上のように、基地局１の周辺に、当該基地局１が属する無線通信システムとは別の無線通信システムに属する基地局が存在しない場合には、当該別の無線通信システムにおいて既知信号の送信に使用される他利用上り無線リソース４２０を用いて通信端末２が基地局１と通信を行うことによって、他利用上り無線リソース４２０を有効利用することができる。
【０１１８】
＜切り替えサブフレームの第３の利用方法＞
ＬＴＥにおいては、基地局１は、ＰＤＣＣＨ（Phsical Downlink Control Channel）と呼ばれる物理チャネルを用いて、既知信号ではない制御信号を通信端末２に送信する。ＰＤＣＣＨでは、システム情報、通信端末２の送信電力を制御するための電力制御用パラメータ、通信端末２がハンドオーバする際に必要なセル再選択情報、周辺基地局１に関する情報を示す隣接セル情報、基地局１が通信端末２に対して割り当てた上り無線リソースを特定するための情報などが送信される。ＰＤＣＣＨは、各下りサブフレーム３０２に配置される。
【０１１９】
図１８は、下りサブフレーム３０２内でのＰＤＣＣＨ７００の割り当て例を示す図である。図１８での“０”〜“１３”までの数字は、下りサブフレーム３０２内でのシンボル期間３０４の番号を示している。
【０１２０】
図１８に示されるように、下りサブフレーム３０２内には、第０シンボル期間３０４、第４シンボル期間３０４、第７シンボル期間３０４及び第１１シンボル期間３０４のそれぞれにおいて、リファレンス信号（ＲＳ：Reference Signal）を送信するためのリソース・エレメント７０１が複数配置される。このリファレンス信号は、通信端末２が伝送路特性を推定するために必要な既知信号である。通信端末２の制御部２２は、無線通信部２０が受信したリファレンス信号に基づいて伝搬路特性を推定し、その推定結果に基づいて、受信信号の振幅及び位相を補正する。これにより、受信信号が伝搬路で受けた歪みが補正される。
【０１２１】
ＰＤＣＣＨ７００は、図１８に示されるように、例えば、第０シンボル期間３０４、第１シンボル期間３０４及び第２シンボル期間３０４において、リファレンス信号用のリソース・エレメント７０１を除く部分に配置される。ＬＴＥでは、ＰＤＣＣＨ７００で送信する制御信号の情報量に応じて、下りサブフレーム３０２の先頭から最大で３シンボル期間３０４にＰＤＣＣＨ７００を配置することができる。
【０１２２】
基地局１は、下りサブフレーム３０２において、リソース・エレメント７０１及びＰＤＣＣＨ７００以外の領域を利用してユーザデータを送信する。以後、下りサブフレーム３０２においてユーザデータの送信に使用される領域を「下りデータ領域７０２」と呼ぶ。
【０１２３】
本無線通信システム１００においては、基地局１と通信する通信端末２の数が多くなると、下りサブフレーム３０２において、ＰＤＣＣＨ７００が占める範囲が大きくなり、下りデータ領域７０２の範囲が小さくなる。その結果、基地局１の送信スループットが低下する。
【０１２４】
そこで、本例では、基地局１の周辺にＴＤ−ＳＣＤＭＡの基地局が存在しない場合には、ＴＤＤフレーム３００において、少なくとも一つの下りサブフレーム３０２にＰＤＣＣＨ７００を割り当てる代わりに、切り替えサブフレーム３０２の他利用下り無線リソース４１０にＰＤＣＣＨ７００を割り当てる。これにより、当該少なくとも一つの下りサブフレーム３０２において、下りデータ領域７０２として使用できる領域を広げることができる。よって、基地局１の送信スループットの向上が可能となる。
【０１２５】
図１９は他利用下り無線リソース４１０に対するＰＤＣＣＨ７００の割り当て例を示す図である。図１９の例では、第０サブフレーム３０２にＰＤＣＣＨ７００が割り当てられる代わりに、第１サブフレーム３０２の他利用下り無線リソース４１０にＰＤＣＣＨ７００が割り当てられている。そして、第０サブフレーム３０２において、ＰＤＣＣＨ７００が本来割り当てられる領域が下りデータ領域７０２となっている。
【０１２６】
また、図１９の例では、第５サブフレーム３０２にＰＤＣＣＨ７００が割り当てられる代わりに、第６サブフレーム３０２の他利用下り無線リソース４１０にＰＤＣＣＨ７００が割り当てられている。そして、第５サブフレーム３０２において、ＰＤＣＣＨ７００が本来割り当てられる領域が下りデータ領域７０２となっている。
【０１２７】
なお、他利用下り無線リソース４１０に配置されたＰＤＣＣＨ７００で送信される制御信号が伝搬路で受ける歪みを通信端末２が補正するために、図１９に示されるように、リファレンス信号を送信するためのリソース・エレメント７０１を他利用下り無線リソース４１０に割り当てることが望ましい。
【０１２８】
次に、本例に係る基地局１及び通信端末２の動作について上述の図１６，１７を用いて説明する。ステップｓ３１において、基地局１の周辺状況判断部１３３は、基地局１の周辺にＴＤ−ＳＣＤＭＡの基地局が存在するか否かを判断する。周辺状況判断部１３３が、基地局１の周辺にＴＤ−ＳＣＤＭＡが存在すると判断すると、ステップｓ３２において、制御部１３は、切り替えサブフレーム３０２を通信端末２との通信に使用しないと決定する。この場合には、各下りサブフレーム３０２にはＰＤＣＣＨ７００が割り当てられる。
【０１２９】
一方で、周辺状況判断部１３３が、基地局１の周辺にＴＤ−ＳＣＤＭＡが存在しないと判断すると、ステップｓ３３において、無線リソース割り当て部１３２は、フレームフォーマットを変更する必要があるかを判断する。ステップｓ３３において、無線リソース割り当て部１３２は、通信対象の各通信端末２に送信すべきデータのデータ量に基づいて、下りサブフレーム３０２において必要な下りデータ領域７０２の大きさを決定する。そして、無線リソース割り当て部１３２は、下りサブフレーム３０２において、ＰＤＣＣＨ７００を割り当てたとしても、必要な下りデータ領域７０２を確保できる場合には、その下りサブフレーム３０２を通常のフォーマットで使用できると判断する。一方で、無線リソース割り当て部１３２は、下りサブフレーム３０２において、ＰＤＣＣＨ７００を割り当てないようにしなければ、必要な下りデータ領域７０２を確保できない場合には、その下りサブフレーム３０２のフォーマットを変更する必要があると判断する。無線リソース割り当て部１３２は、この処理を、ＴＤＤフレーム３００に含まれる各下りサブフレーム３０２について行う。
【０１３０】
無線リソース割り当て部１３２が、ＴＤＤフレーム３００に含まれるすべての下りサブフレーム３０２について、通常のフォーマットで使用できると判断すると、制御部１３は、フレームフォーマットを変更する必要はないと判断する。そして、制御部１３は、上述のステップｓ３２において、切り替えサブフレーム３０２を通信端末２との通信に使用しないと決定する。この場合には、各下りサブフレーム３０２にはＰＤＣＣＨ７００が割り当てられる。
【０１３１】
これに対して、ＴＤＤフレーム３００において、フォーマットを変更する必要があると無線リソース割り当て部１３２が判断した下りサブフレーム３０２が一つでも存在する場合には、制御部１３は、フレームフォーマットを変更する必要があると判断して、ステップｓ３４において、ＴＤＤフレーム３００のフレームフォーマットを変更する。以下に、本例でのフレームフォーマットの変更方法について説明する。
【０１３２】
本例においては、第０サブフレーム３０２のフォーマットを変更する必要があると判断された場合には、フレームフォーマットを変更して、第０サブフレーム３０２の代わりに、第１サブフレーム３０２の他利用下り無線リソース４１０にＰＤＣＣＨ７００を割り当てる。第０サブフレーム３０２において、本来はＰＤＣＣＨ７００となる領域は下りデータ領域７０２が割り当てられる。
【０１３３】
また、第５サブフレーム３０２のフォーマットを変更する必要があると判断された場合には、フレームフォーマットを変更して、第５サブフレーム３０２の代わりに、第６サブフレーム３０２の他利用下り無線リソース４１０にＰＤＣＣＨ７００を割り当てる。第５サブフレーム３０２において、本来はＰＤＣＣＨ７００となる領域には下りデータ領域７０２が割り当てられる。
【０１３４】
制御部１３においてフレームフォーマットが変更されると、ステップｓ３５において、送信信号生成部１３０は、フレームフォーマットが変更されたことを通知するための変更通知信号を生成する。この変更通知信号には、他利用下り無線リソース４１０におけるＰＤＣＣＨ７００の範囲を特定するための特定情報が含まれている。その後、ステップｓ３６において、基地局１は、送信信号生成部１３０が生成した変更通知信号を無線通信部１０を利用して送信する。この変更通知信号は、変更前、つまり通常のフレームフォーマットのＰＤＣＣＨ７００を用いて送信される。基地局１は、変更通知信号を送信した後は、変更後のフレームフォーマットで通信を行う。
【０１３５】
通信端末２では、上述の図１７に示されるように、ステップｓ４１において、その電源がオンとなって、無線通信部２０と基地局１との通信が開始すると、ステップｓ４２において、制御部２２は、無線通信部２０が基地局１からの変更通知信号を受信したかを判断する。制御部２２は、無線通信部２０が変更通知信号を受信していないと判断すると、ステップｓ４３において、通常のフレームフォーマットを使用して基地局１と通信を行うと判断する。これにより、通信端末２は、各下りサブフレーム３０２に割り当てられたＰＤＣＣＨ７００で送信される制御信号を受信する。
【０１３６】
これに対して、ステップｓ４２において、制御部２２は、無線通信部２０が変更通知信号を受信したと判断すると、ステップｓ４４において、基地局１で変更されたフレームフォーマットを用いて基地局１と通信を行うと判断する。制御部２２は、ステップｓ４２において無線通信部２０が受信した変更通知信号に含まれる特定情報を参照して、他利用下り無線リソース４１０内でのＰＤＣＣＨ７００の範囲を特定する。そして、制御部２２は、他利用下り無線リソース４１０に割り当てられたＰＤＣＣＨ７００で送信される送信信号を通信端末２が受信するように通信端末２の動作を制御する。
【０１３７】
以上のように、基地局１の周辺に、当該基地局１が属する無線通信システムとは別の無線通信システムに属する基地局が存在しない場合には、当該別の無線通信システムにおいて既知信号の送信に使用される他利用下り無線リソース４１０を用いて基地局１が通信端末２と通信を行うことによって、他利用下り無線リソース４１０を有効利用することができる。
【０１３８】
＜変形例＞
上記の例では、切り替えサブフレーム３０２を使用して、フレーム同期信号等の制御信号を送信したが、制御信号に加えて、あるいは制御信号の代わりにユーザデータを送信しても良い。例えば、図９の例では、他利用下り無線リソース４１０において、Ｐ−ＳＣＨ５０１が割り当てられていない領域を使用して基地局１がユーザデータを送信しても良いし、使用されていない他利用上り無線リソース４２０を使用して通信端末２がユーザデータを送信しても良い。また図１５の例では、他利用上り無線リソース４２０において、上り制御チャネルが割り当てられていない領域を使用して通信端末２がユーザデータを送信しても良いし、使用されていない他利用下り無線リソース４１０を使用して基地局１がユーザデータを送信しても良い。このような場合であっても、切り替えサブフレーム３０２を有効利用することができる。
【０１３９】
また、上記の例では、基地局１が属する無線通信システムがＬＴＥであって、切り替えサブフレーム３０２を利用する他の無線通信システムがＴＤ−ＳＣＤＭＡであったが、この２つの無線通信システムの組み合わせは他の無線通信システムの組み合わせであっても良い。
【符号の説明】
【０１４０】
１ 基地局
１０ 無線通信部
２ 通信端末
２０ 無線通信部
１００ 無線通信システム
１３３ 周辺状況判断部
２２２ 同期処理部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の部分フレームで構成され、上り通信用及び下り通信用の部分フレームを含むフレームを用いて通信端末と無線通信を行う基地局であって、
前記複数の部分フレームは、前記基地局が属する無線通信システムとは別の無線通信システムにおいて既知信号の送信に使用される部分フレームである他利用部分フレームを含み、
前記フレームを用いて通信する無線通信部と、
前記基地局の周辺に前記別の無線通信システムの基地局が存在するか否かを判断する判断部と
を備え、
前記無線通信部は、
前記判断部が前記基地局の周辺に前記別の無線通信システムの基地局が存在すると判断すると、前記他利用部分フレームを用いて通信を行わず、
前記判断部が前記基地局の周辺に前記別の無線通信システムの基地局が存在しないと判断すると、前記他利用部分フレームを用いて信号を送信する、基地局。
【請求項２】
請求項１に記載の基地局であって、
前記無線通信部が前記他利用部分フレームを用いて送信する信号は既知信号である、基地局。
【請求項３】
請求項２に記載の基地局であって、
前記無線通信部は、
前記他利用部分フレームにおいて、前記基地局の周辺の基地局とは異なる周波数帯域、あるいは前記基地局の周辺の基地局とは異なる送信時間帯を用いて前記既知信号を送信する、基地局。
【請求項４】
請求項３に記載の基地局であって、
前記既知信号はフレーム同期信号である、基地局。
【請求項５】
請求項１に記載の基地局であって、
前記無線通信部が前記他利用部分フレームを用いて送信する信号は、既知信号ではない信号である、基地局。
【請求項６】
請求項５に記載の基地局であって、
前記既知信号ではない信号は、ユーザデータ及び制御信号の少なくとも一方である、基地局。
【請求項７】
請求項４に記載の基地局と通信を行う通信端末であって、
前記基地局と通信を行う無線通信部と、
前記通信端末でのフレームタイミングを前記基地局でのフレームタイミングに同期させるフレーム同期処理を行う同期処理部と
を備え、
前記同期処理部は、前記無線通信部が受信する、前記基地局が前記他利用部分フレームを用いて送信する前記フレーム同期信号を用いて、前記フレーム同期処理を行う、通信端末。
【請求項８】
複数の部分フレームで構成され、上り通信用及び下り通信用の部分フレームを含むフレームを用いて基地局と無線通信を行う通信端末であって、
前記複数の部分フレームは、前記基地局が属する無線通信システムとは別の無線通信システムにおいて既知信号の送信に使用される部分フレームである他利用部分フレームを含み、
前記基地局は、その周辺に前記別の無線通信システムの基地局が存在しないと判断すると所定の信号を送信し、
前記フレームを用いて前記基地局と通信する無線通信部を備え、
前記無線通信部は、
前記基地局から前記所定の信号を受信すると、前記他利用部分フレームを用いて信号を送信する、通信端末。
【請求項９】
請求項８に記載の通信端末であって、
前記無線通信部が前記他利用部分フレームを用いて送信する信号は、既知信号ではない信号である、通信端末。
【請求項１０】
請求項９に記載の通信端末であって、
前記既知信号ではない信号は、ユーザデータ及び制御信号の少なくとも一方である、通信端末。
【請求項１１】
複数の部分フレームで構成され、上り通信用及び下り通信用の部分フレームを含むフレームを用いて、基地局と通信端末とが無線通信を行う無線通信システムであって、
前記複数の部分フレームは、前記無線通信システムとは別の無線通信システムにおいて既知信号の送信に使用される部分フレームである他利用部分フレームを含み、
前記基地局は、
前記フレームを用いて前記通信端末と通信する基地局側無線通信部と、
前記基地局の周辺に前記別の無線通信システムの基地局が存在するか否かを判断する判断部と
を有し、
前記通信端末は、
前記フレームを用いて前記基地局と通信する端末側無線通信部を有し、
前記基地局側無線通信部と前記端末側無線通信部との間では、
前記判断部が前記基地局の周辺に前記別の無線通信システムの基地局が存在すると判断すると、前記他利用部分フレームを用いて通信が行われず、
前記判断部が前記基地局の周辺に前記別の無線通信システムの基地局が存在しないと判断すると、前記他利用部分フレームを用いて双方向の通信が行われる、無線通信システム。
【請求項１２】
請求項１１に記載の無線通信システムであって、
前記無線通信システムはＬＴＥであって、前記別の無線通信システムはＴＤ−ＳＣＤＭＡである、無線通信システム。
【請求項１】
複数の部分フレームで構成され、上り通信用及び下り通信用の部分フレームを含むフレームを用いて通信端末と無線通信を行う基地局であって、
前記複数の部分フレームは、前記基地局が属する無線通信システムとは別の無線通信システムにおいて既知信号の送信に使用される部分フレームである他利用部分フレームを含み、
前記フレームを用いて通信する無線通信部と、
前記基地局の周辺に前記別の無線通信システムの基地局が存在するか否かを判断する判断部と
を備え、
前記無線通信部は、
前記判断部が前記基地局の周辺に前記別の無線通信システムの基地局が存在すると判断すると、前記他利用部分フレームを用いて通信を行わず、
前記判断部が前記基地局の周辺に前記別の無線通信システムの基地局が存在しないと判断すると、前記他利用部分フレームを用いて信号を送信する、基地局。
【請求項２】
請求項１に記載の基地局であって、
前記無線通信部が前記他利用部分フレームを用いて送信する信号は既知信号である、基地局。
【請求項３】
請求項２に記載の基地局であって、
前記無線通信部は、
前記他利用部分フレームにおいて、前記基地局の周辺の基地局とは異なる周波数帯域、あるいは前記基地局の周辺の基地局とは異なる送信時間帯を用いて前記既知信号を送信する、基地局。
【請求項４】
請求項３に記載の基地局であって、
前記既知信号はフレーム同期信号である、基地局。
【請求項５】
請求項１に記載の基地局であって、
前記無線通信部が前記他利用部分フレームを用いて送信する信号は、既知信号ではない信号である、基地局。
【請求項６】
請求項５に記載の基地局であって、
前記既知信号ではない信号は、ユーザデータ及び制御信号の少なくとも一方である、基地局。
【請求項７】
請求項４に記載の基地局と通信を行う通信端末であって、
前記基地局と通信を行う無線通信部と、
前記通信端末でのフレームタイミングを前記基地局でのフレームタイミングに同期させるフレーム同期処理を行う同期処理部と
を備え、
前記同期処理部は、前記無線通信部が受信する、前記基地局が前記他利用部分フレームを用いて送信する前記フレーム同期信号を用いて、前記フレーム同期処理を行う、通信端末。
【請求項８】
複数の部分フレームで構成され、上り通信用及び下り通信用の部分フレームを含むフレームを用いて基地局と無線通信を行う通信端末であって、
前記複数の部分フレームは、前記基地局が属する無線通信システムとは別の無線通信システムにおいて既知信号の送信に使用される部分フレームである他利用部分フレームを含み、
前記基地局は、その周辺に前記別の無線通信システムの基地局が存在しないと判断すると所定の信号を送信し、
前記フレームを用いて前記基地局と通信する無線通信部を備え、
前記無線通信部は、
前記基地局から前記所定の信号を受信すると、前記他利用部分フレームを用いて信号を送信する、通信端末。
【請求項９】
請求項８に記載の通信端末であって、
前記無線通信部が前記他利用部分フレームを用いて送信する信号は、既知信号ではない信号である、通信端末。
【請求項１０】
請求項９に記載の通信端末であって、
前記既知信号ではない信号は、ユーザデータ及び制御信号の少なくとも一方である、通信端末。
【請求項１１】
複数の部分フレームで構成され、上り通信用及び下り通信用の部分フレームを含むフレームを用いて、基地局と通信端末とが無線通信を行う無線通信システムであって、
前記複数の部分フレームは、前記無線通信システムとは別の無線通信システムにおいて既知信号の送信に使用される部分フレームである他利用部分フレームを含み、
前記基地局は、
前記フレームを用いて前記通信端末と通信する基地局側無線通信部と、
前記基地局の周辺に前記別の無線通信システムの基地局が存在するか否かを判断する判断部と
を有し、
前記通信端末は、
前記フレームを用いて前記基地局と通信する端末側無線通信部を有し、
前記基地局側無線通信部と前記端末側無線通信部との間では、
前記判断部が前記基地局の周辺に前記別の無線通信システムの基地局が存在すると判断すると、前記他利用部分フレームを用いて通信が行われず、
前記判断部が前記基地局の周辺に前記別の無線通信システムの基地局が存在しないと判断すると、前記他利用部分フレームを用いて双方向の通信が行われる、無線通信システム。
【請求項１２】
請求項１１に記載の無線通信システムであって、
前記無線通信システムはＬＴＥであって、前記別の無線通信システムはＴＤ−ＳＣＤＭＡである、無線通信システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２０１２−１０２４４（Ｐ２０１２−１０２４４Ａ）
【公開日】平成２４年１月１２日（２０１２．１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１４６１８０（Ｐ２０１０−１４６１８０）
【出願日】平成２２年６月２８日（２０１０．６．２８）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月１２日（２０１２．１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月２８日（２０１０．６．２８）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
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